BRPI0710665A2

BRPI0710665A2 - formulações de ração contendo ácido docosa-hexaenóico

Info

Publication number: BRPI0710665A2
Application number: BRPI0710665-3A
Authority: BR
Inventors: David J Kyle; John Piechocki; Emilie Laurin; Walter G Rakitsky
Original assignee: Advanced Bionutrition Corp
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2011-08-16
Also published as: CN101460141A; WO2007117511A3; US20100086638A1; WO2007117511A2; CA2648266A1; MX2008012874A; AU2007235419A1; EP2010140A2

Abstract

<B>FORMULAçõES DE RAçãO CONTENDO ACIDO DOCOSA-HEXAENOICO.<D> A presente invenção se refere a uma ração de animal ou a um ingrediente de ração animal, contendo cerca de 0,01% a 1,0% de DHA, em que todo ou, substancialmente todo, o DHA é proveniente de material que não é de origem animal, e em que o uso de DHA derivado de fonte microbiana nesses baixos níveis proporciona uma suficiente quantidade de DHA para um ótimo desenvolvimento neurológico do animal.

Description

"FORMULAÇÕES DE RAÇÃO CONTENDO ÁCIDO DOCOSA-HEXAENÓICO".

Antecedentes da Invenção

A presente invenção se refere, em geral, ao campode suplementos alimentares de origem algácea, tal como,alimentos de animais de estimação contendo DHA algáceo.

Subprodutos e farinhas derivados de origem animalestão sendo atualmente adicionados a formulações de raçãode animais de estimação. O uso de subprodutos de origemanimal para a liberação de proteína, gordura ou aminoácidosessenciais, vitaminas, óleos e outros compostos pode serproblemático devido ao potencial que existe paratransmissão de doença. Isto foi recentemente publicado noartigo sobre "Bovine Spongioform EncephaIopathy" (BSE oudoença da vaca louca) que também trata da transmissão doagente causador (príons) de volta ao gado através da ração,apesar do intenso processamento de tal ração.

A transmissão vertical de doença entre espécies étambém conhecida de ocorrer após o consumo ou contato comanimais infectados. Isso pode ser um significativo problemade saúde pública humana, conforme exemplificado por taispatologias, como a Doença de Creutzfeld-Jacob (CJD), apartir do consumo de bife infectado por BSE, ou a gripe A,tipo H5N1, a partir de pássaros infectados pela gripe deaves. Conquanto que não exista preocupação com relação àtransmissão vertical de doença de vertebrados inferiores(por exemplo, peixe) ou de invertebrados (por exemplo,camarão) para o homem, existem casos evidentes detransmissão horizontal da doença em ambos os exemplos. Aepidemia de vírus, como, por exemplo, Vírus da Sindrome doPonto Branco (WSSV) ou Vírus da Sindrome Taura (TSV) nocamarão, ou o Vírus da Necrose Pancreática Infecciosa(IPNV) ou Anemia Infecciosa de Salmão (ISA) no salmão,aumenta as preocupações com relação à alimentação deprodutos de origem animal para outros animais.

O intenso uso de farinha de peixe como fonte deproteína e óleo de peixe como fonte de gordura nas raçõesanimais envolve uma adicional conseqüência. Ocorreu umadevastação de algumas espécies de pesca, tais como, a pescade arenque, sardinha, anchovinha e Menhaden, na medida emque foram pescadas grandes quantidades em massa paraprocessamento em farinha de peixe e óleo de peixe.Conquanto que sejam produzidas grandes quantidades de óleode peixe e farinha de peixe, esses pequenos peixes tambémservem como alimentação natural para os peixes maiscomercialmente desejáveis e os oceanos estão se tornandofora de equilíbrio com esse tipo de pesca. Além da oposiçãoecológica e ética ao uso de recursos aquáticos finitos comoingredientes de ração, e das preocupações biológicas comrelação à transmissão horizontal e vertical da doença, osprodutos de pesca têm se tornado crescentementecontaminados com compostos tóxicos (por exemplo, mercúrio,PCBs, dioxina, pesticidas, etc.), na medida em que asmoagens de peixe têm se tornado crescentemente contaminadascom a poluição industrial.

A farinha de peixe tem sido adicionada a umasubstancial porção de rações de animais terrestres eaquáticos, devido a sua alta capacidade de digestão deproteína e preferida composição de aminoácido. Atérecentemente, uma principal razão para o seu uso foi o seubaixo custo. Nos últimos anos, entretanto, os aumentos decusto de coleta e a diminuição de suprimento da pescaresultou em significativos aumentos no preço de farinha depeixe, sendo, até agora, consideravelmente mais alto que amaioria das fontes de proteína vegetal, mesmo em base deproteína.

Embora tenha sido feito um esforço de trabalhopara o desenvolvimento de substitutivos para a farinha depeixe e óleo de peixe por produtos do tipo soja e trigo, umalto nível de substituição, geralmente, não foi bemsucedido. Um benefício específico do componente de proteínada farinha de peixe é o alto nível de aminoácidosessenciais, tais como, lisina, treonina e triptofano, assimcomo, os aminoácidos contendo enxofre, como metionina ecisteína. As proteínas de grãos de cereais e a maioria deoutros concentrados de proteínas de plantas são deficientesno suprimento de completas necessidades de aminoácidos,principalmente, devido à falta de metionina e/ou lisina. Afarinha de soja, por exemplo, é uma satisfatória fonte delisina e triptofano, mas é insatisfatória nos aminoácidoscontendo enxofre, como metionina e cisteína. Os aminoácidosessenciais na farinha de peixe se apresentam também naforma de peptídeos altamente digestíveis. As proteínas deplantas e cereais, geralmente, não se apresentam em talforma altamente digestivel e são também acompanhadas porfibras não-digestiveis. Entretanto, Harel e Clayton (2004;Publicação de Pedido de Patente Internacional, No. WO2004/080196) mostraram que é possível se combinar, emalguns casos, diversas diferentes formas de proteínas decereais para prover um adequado substituto de farinha depeixe.

Além de seu componente protéico, a farinha depeixe também apresenta um teor relativamente alto dedeterminados minerais, tais como, cálcio e fósforo, assimcomo, certas vitaminas, tais como, vitaminas de complexo B(por exemplo, colina, biotina e B12) e vitaminas AeD.

Muito embora os aminoácidos, vitaminas e mineraispossam ser substituídos de diversas formas, existe aindaalgum componente desconhecido de farinha de peixe queproporcione à mesma um impacto superior com relação aodesenvolvimento de animais. Os presentes inventoresacreditam que o componente desconhecido é o ácido graxoessencial docosa-hexaenóico (DHA) encontrado no óleo depeixe residual que permanece em algumas farinhas de peixeapós o processamento.

O DHA é um ácido graxo ômega-3 poliinsaturado decadeia longa (LC-PUFA), que é um bloco de construçãoestrutural universal de tecidos neurológicos. 0 DHA exibecaracterísticas conformacionais singulares, que permitem arealização de um desempenho funcional, assim como,estrutural, em membranas biológicas de alta atividadeelétrica. O desempenho estrutural envolve uma íntimaassociação com determinadas proteínas de membrana, taiscomo, os receptores acoplados à proteína G, e determinadasproteínas de condutância de íons, que exibem funçõescriticamente importantes na sinalização celular e regulaçãometabólica. Um desempenho funcional sugerido para o DHAenvolve o controle específico de canais de cálcio peloácido graxo livre, dessa forma, representando um mecanismode controle celular endógeno para a manutenção dahomeostasia do cálcio. O DHA foi secionado pela naturezacomo sendo um componente de receptores visuais e demembranas elétricas em diversos sistemas biológicos, hámais de 600 milhões de anos. Ele é encontrado em micro.algasmarinhas simples, nos axônios gigantes de cefalopódios e nosistema nervoso central e retina de todos os vertebrados(Behrens e outros, 1996, J. Food Sci., 3:259-272; Bazan eoutros, 1990; Ups J. Med. Sei. Suppl., 48:97-107; Salem eoutros, 1986, Docosahexaenoic acid: membrane funetion andmetabolism; na publicação Health Effects of PolyunsaturatedFatty Aeids in Seafoods, Academic Press, Inc., páginas 263-317). De fato, nos mamíferos, o DHA representa tanto quanto25% das porções de ácido graxo dos fosfolipídeos ou amatéria cinzenta do cérebro e mais de 50% dos fosf olipídeosnos segmentos da haste externa da retina (Bazan, 1994, J.Ocul. Pharmaeol., 10:591-604).

Como resultado de seu fundamental desempenho nasmembranas neurológicas de seres humanos, as conseqüênciasclínicas de deficiências do DHA variam de profundas (porexemplo, adrenoleucodistrofia) a sutis (por exemplo,reduzida visão noturna) (Martinez, 1990, Neurology,40:1292-1298; Stordy, 1995, Lancet, 346:385) . O DHA tambémdesempenha um papel fundamental no desenvolvimento docérebro em seres humanos. Uma proteína de ligação de DHAespecífica, expressa pelas células gliais durante osprimeiros estágios do desenvolvimento do cérebro, érequerida, por exemplo, para uma adequada migração dosneurônios provenientes dos ventrículos para a placacortical (Xu e outros, 1996, J. Biol. Chem., 271:24711-24719) . O DHA em si é concentrado nos neurites e cones decrescimento de nervos e atua sinergisticamente com o fatorde crescimento de nervos na migração de célulasprogenitoras durante a primeira neurogênese (Ikemoto eoutros, 1997, Neurochem. Res., 22:671-678). 0 papelarticulador do DHA no desenvolvimento e manutenção dosistema nervoso central apresenta maiores implicações paraos adultos, como, também, para crianças. Os fundamentosmultifuncionais reconhecidos recentemente do DHA podemservir para explicar as diferenças de resultados de longoprazo entre as crianças alimentadas na mama (obtendoadequado DHA do leite da mãe) e as crianças que sãoalimentadas com fórmulas que não contêm DHA suplementar(Anderson e outros, 1999, American J. Clin. Nutr., 70:525-535; Crawford e outros, 1998, Eur. J. Pediatr., 157 (Supl.l):S23-27 (errata publicada aparece em Fevereiro de 1998,Eur. J. Pediatr., 157 (2) : 160) ) . Em resumo, o DHA é umamolécula rara, crítica para funcionamento normalneurológico e visual em seres humanos, precisando-segarantir que se obtenha suficiente quantidade da mesma nasdietas desde a infância até a idade adulta, na medida emque a capacidade de sintetização do DHA, de novo, élimitada.

O DHA presente na farinha de peixe foi encontradopelos presentes depositantes como variando de 0,03% a 0,91%em peso seco, dependendo da quantidade de óleo de peixe nafarinha de peixe e do grau de oxidação na farinha de peixe(Tabela 1). Outras fontes de DHA incluem sobras animaise/ou subprodutos de processos (por exemplo, farinha desangue, pedaços de tecidos de cérebro e outros órgãos,etc.), produtos à base de ovos e invertebrados (porexemplo, poliquetos, crustáceos, insetos e nematódios).Entretanto, o DHA não é produzido por meio de fontes deplantas convencionais, tais como, soja, milho, palma,canola, etc., sendo, geralmente, provido em rações deanimais em pequenas quantidades pela provisão desubprodutos animais. O DHA, em grau limitado, pode serencontrado em plantas aquáticas, incluindo as macroalgas(algas marinhas) e microalgas (fitoplanto).

Tabela 1 - Teor de DHA de Diversas Farinhas de PeixeComerciais

<table>table see original document page 8</column></row><table>As algas marinhas têm sido usadas como umcomponente de rações animais, principalmente, por seu altoteor traços de elementos (por exemplo, iodo), vitaminasessenciais (por exemplo, Vitaminas B, DeE), antioxidantes(por exemplo, carotenóides) e fito-hormônios (Patente USNo. 5.715.774; He e outros, 2002, J. Animal Physiol. AnimalNutr., 86:97-104). As algas marinhas, recentemente, têmsido adicionadas às rações de mamíferos e de aves comoagentes imuno-intensificadores, para aumento da resistênciados mamíferos e aves às doenças (Patente US No. 6.338.856).

As farinhas e extratos de algas marinhas foram mostradascomo intensificadoras de respostas imunes de mamíferos eaves quando usadas para suplementar a dieta. Harel eClayton (2004; Publicação de Pedido de PatenteInternacional, No. WO 2004/080196) descrevem o uso de umdeterminado número de farinhas de alga marinha, em conjuntocom fontes de proteínas à base de plantas, como substitutospara a farinha de peixe.

O fitoplanto tem sido usado menos intensamentecomo ingrediente de ração. A ciano-bactéria (alga azul-esverdeada) , Spirulina platensis, foi cultivadaintensamente e proporciona benefícios saudáveis a certosanimais (Grinstead e outros, 2000, Animal Feed Sei.Technol., 83:237-247). 0 fitoplanto se constitui de umgrupo bastante diverso de organismos que produzeminteressantes compostos bioativos, vitaminas, hormônios,aminoácidos essenciais e ácidos graxos. As companhiasfarmacêuticas têm minerado esse reino algáceo unicelularpara os compostos bioativos por diversos anos. Além disso,esses microorganismos apresentam a vantagem de crescimentocontrolado em sistemas anexados (isto é, foto-biorreatoresou fermentadores) que resultam na previsibilidade de preçoe qualidade, capacidade de descoberta e sustentabilidade.Recentes avanços no crescimento de certos fitoplantosheterotrópicos e quitridios em fermentadores convencionaistêm antecipado a produção desse grupo de organismos em umalto nivel de eficiência econômica (Boswell e outros, 1992,SCO production by fermentative microalgae; na publicação deKyle D.J., Ratledge C., (Eds): Industrial Applications ofSingle Cell Oils; American Oil Chemists Society, ChampaignII, páginas 274-286; Patente US No. 5.407.957; e Patente USNo. 5.518.918).

Outras fontes de micróbios de LC-PUFAs incluemplantas ou fungos inferiores. Estes têm sido usados menosintensamente como rações. As espécies de fungos do gêneroMortierella foram usadas como uma fonte de óleos contendoLC-PUFA (particularmente, para o ácido araquidônico, ARA) eforam cultivadas em fermentadores de escala comercial paraa produção dos mesmos (Kyle e outros, 1998). No entanto,nem a farinha de fungos ou os fungos por si próprios foramcontemplados para uso como ingrediente de ração.

Criggall (2002) propôs o uso de bio-farinhamicroalgácea como ingrediente de ração para cachorros. Noentanto, Criggall propôs o uso de um produto após aextração do óleo contendo o DHA (muito similar à farinha desoja), enquanto que a matéria presentemente divulgadareceita justamente o oposto. Os presentes depositantesreconheceram que o próprio componente de DHA que éencontrado na fração de óleo é o elemento critico para asuplementação de animais jovens e Criggall propõe o uso debio-farinha residual após o DHA ter sido removido. Outraspublicações (Yokochi e outros, 2003; Tanaka e outros, 2003;Barclay, 2002 e Barclay, 2006) relatam o uso do extrato delipideo contendo DHA produzido a partir de ummicroorganismo, mas não toda a biomassa da célula em si.Esse extrato de lipideo é usado, como no caso do óleo depeixe, no enriquecimento de porções comestíveis de animaisproduzidos para consumo humano.

Abril (2004) descreve a melhoria de sabor, macieze aceitabilidade global de carne de aves quando a mesma éalimentada integralmente com biomassa de célula deThraustochytriales, em níveis de suplementação de 200-1250mg/kg/dia de ácidos graxos altamente insaturados(predominantemente o DHA). Barclay (1999) também descreve aengorda de animais usando rações preparadas com biomassa deThraustochytriales para a produção de alimento comestívelou ovos que poderiam ser enriquecidos de DHA, mas para estacitação e outras patentes da mesma família, a alimentação,geralmente, se faz em um estágio anterior ao abate oucoleta (não durante o período perinatal dos primeiros 25%do tempo de vida do animal) , com regimes de dosagemexcepcionalmente altos (pelo fato da necessidade deenriquecimento do produto comestível do animal), nãohavendo referência ou consideração a animais de estimaçãoou animais de desempenho, uma vez que esses animais não sãoengordados para o consumo humano. Na referência de Barclay(1999), por exemplo, a biomassa algácea é adicionada àração em níveis de 5% a 95%. Esse nível de enriquecimentorepresenta uma quantidade alta, porém necessária, caso sedeva enriquecer o produto comestível do animal comsignificativas quantidades de DHA. Clayton e Rutter (2004)descrevem o uso de biomassa algácea (ou óleo de peixe) emcombinação com um pigmento carotenóide (astaxantina) para otratamento de inflamação em cavalos e cães. Eles descrevemum concentrado de pré-mistura contendo 40 a 60% de biomassaalgácea (ou 75% de óleo de peixe) , que, depois, éadicionado a rações regulares em uma taxa de 5% a 40%.

Os presentes depositantes descobriram que asexigências para o DHA no desenvolvimento neurológicoprecoce de todos os animais são muito inferiores que asesperadas e, certamente, inferiores aos níveis usados paraenriquecimento do tecido. Os presentes depositantesdescobriram ainda que um ótimo desenvolvimento neurológicopode ser alcançado em níveis de dosagem de 0,1 a 10 mg deDHA/kg/dia e que isso pode ser feito mediante adição de umabiomassa algácea de Schizochytrium à ração, em níveis de0,01% até um máximo de 2% da ração. De fato, os presentesdepositantes descobriram que existe uma necessidadeuniversal para o consumo de cerca de 1 mg de DHA/kg/diadurante os primeiros estágios de vida de todos osmamíferos, incluindo, sem que seja a isso limitado, cães,gatos, cavalos, porcos, ovelhas e o ser humano, a fim degarantir o ótimo desenvolvimento neurológico do mamífero.Um ótimo desenvolvimento neurológico é importante por umdeterminado número de razões, em que uma delas é que oanimal jovem pode rapidamente localizar e se movimentarpara a fonte adicional de nutrição.

Breve Resumo da Divulgação

Constitui um objetivo da matéria aqui divulgada,prover uma composição de ração para um animal,compreendendo o DHA obtido, principalmente, de uma fonte deorigem não-animal, a fim de eliminar qualquer possibilidadede transmissão de doença vertical ou horizontal. Numamodalidade preferida da presente matéria, o animal é umanimal de estimação e numa modalidade mais preferida, oanimal de estimação é um cachorro ou um gato.

Constitui um objeto da matéria aqui divulgada,prover uma composição de ração para um animal,compreendendo uma fonte microbiana de DHA. Numa modalidadepreferida dessa matéria, a fonte microbiana de DHA éproduzida em um fermentador e, em uma modalidade maispreferida da presente matéria, a fonte microbiana de DHA éCrypthecodinium, Schyzochytriumr Thraustochytrium ouUlkenia.

Constitui um objeto da matéria aqui divulgada,prover uma composição de ração contendo DHA de uma fonte deorigem não-animal, numa dose que seja ótima para odesenvolvimento neurológico do animal, em que o animal éuma fêmea grávida ou lactente, provendo o DHA para suaprogênie, ou um animal jovem, desde o nascimento até osprimeiros 25% do tempo de vida. Numa modalidade preferidada matéria, o animal pode ser um animal de fazenda,incluindo, sem que seja a isso limitado, porcos, gado,ovelhas e aves, um animal de estimação incluindo, sem queseja a isso limitado, cachorros e gatos ou um animal dedesempenho, incluindo, sem que seja a isso limitado,cavalos. Numa modalidade preferida da presente matéria, adose de DHA é de 0,1 a 10 mg de DHA/kg/dia. Numa modalidademais preferida, a dose de DHA é de 0,5 a 5 mg/kg/dia.

Constitui um objeto da matéria aqui divulgadaprover um método de preparação de uma ração animal contendoDHA, a partir de uma fonte de origem não-animal, em que afonte de DHA não contém etoxiquina ou outros antioxidantesà base de quinona ou aromáticos (por exemplo, BHT ou TBQ) ea ração pode ser usada durante todo o tempo de vida doanimal. Numa modalidade preferida da presente matéria, aração animal é para um animal de estimação ou um animal dedesempenho e, numa modalidade mais preferida da presentematéria, a ração de animal é para um cachorro, um gato oucavalo.

Os presentes depositantes descobriram um método eum produto para adição a uma ração animal, o que iráproporcionar um ótimo desenvolvimento neurológico aoanimal, sem necessidade de inclusão de subprodutos animaisna ração e sem o risco de patologia associada com o uso dosditos subprodutos animais.

Recentes desenvolvimentos no Reino Unido e emoutros locais têm colocado dúvida sobre a segurança dautilização de produtos animais em rações de origem animal,ditos produtos animais destinados ao consumo humano. Atransferência de agentes infecciosos para o animal que estásendo alimentado é um perigo bastante real. A difusão deencefalite espongioforme bovina (BSE) ou de determinadasviroses (por exemplo, WSSV e TSV) tem provado serrefratária à destruição durante o processamento. Alémdisso, a atual dependência da farinha de peixe e óleo depeixe resultou em danos ambientais causados pela destruiçãode pescas selvagens, realizadas pelo peixe de maior graupredatório (e cetáceos) da cadeia alimentar, com aresultante diminuição da produtividade do oceano. Portanto,a presente divulgação proporciona uma nova abordagem paraum problema real e premente.

A matéria aqui divulgada utiliza toda a biomassacelular de fontes microbianas para prover o DHA paraformulações de ração em niveis requeridos para um ótimodesenvolvimento neurológico, de modo que a necessidade demateriais derivados de animais (por exemplo, farinha depeixe, óleo de peixe ou outros subprodutos animais) écompleta ou substancialmente eliminada. A matéria aquidivulgada proporciona ainda um método em que o DHA nessasformulações de ração não é afetado pelos processospadronizados de fabricação, tais como, extrusão e/oupeletização, sem o uso de determinados antioxidantesquímicos, os quais são restritos ao uso ou são de limitadouso em alimentos ou rações.Breve Resumo de Diversas Vistas dos Desenhos

A figura 1 é um gráfico que mostra o crescimentode filhotes de salmão alimentados de diferentes dietas.

A figura 2 é um gráfico de barras que mostra a preferência de filhote de cachorro por dietas preparadascom uma fonte de DHA microbiana (dieta 1) e óleo de peixe(dieta 5).

A figura 3 é um gráfico de barras que mostra umpainel de dados de preferência obtidos de 55 consumidores fêmeas, avaliando dietas de filhotes de cachorro frescas(barras cheias) e envelhecidas (barras listadas),preparadas com DHA microbiano (dietas 1-3) ou DHA de óleode peixe (dietas 5-6).

A figura 4 é um gráfico de barras que mostra ocurso de oxidação medido pelo valor de peróxido em dietasde filhotes de cachorro preparadas com DHA microbiano(dietas de algas 1-3) ou com DHA de óleo de peixe (dietas5-6) numa fase inicial (barra mais clara, no lado esquerdoda disposição tríplice de barras), após um mês (barra escura de tom intermediário, no centro da disposiçãotríplice de barras) e após dois meses (barra mais escura,no lado direito da disposição tríplice de barras).

Descrição Detalhada da Presente Divulgação

A matéria aqui divulgada, geralmente, se correlaciona ao campo de suplementos alimentares de origemalgácea, como os alimentos de animais de estimação contendoDHA de algas.Definições

Conforme aqui usado, cada um dos termos seguintespossui o significado a ele associado na presente seção.

O termo "farinha de peixe" é usado para descreveruma preparação bruta de hidrolisado de peixe de qualquerespécie ou espécies misturadas, que é processada em umaforma sólida ou semi-sólida, para facilidade de uso.

O termo "óleo de peixe" se refere a qualquer óleoextraído de peixe, em qualquer forma e pureza. Normalmente,em termos de ração, "óleo de peixe" é usado para descreveruma preparação consideravelmente bruta, porém, pode tambémincluir uma forma altamente purificada, usada comosuplemento alimentar humano.

O termo "refeição animal" é usado como um grupodescritivo que inclui farinha de peixe, farinha de carne,farinha de sangue, extratos de carne e outros suplementosde raçã'o derivados de animal.

O termo "derivado animal" é usado para descreverqualquer produto produzido a partir de animais.

Os termos "microalga" e "alga marinha" se referema algas que, pelo menos, em um estagio de vida, formamgrandes estruturas que são facilmente discerníveis ao olhonu. Normalmente, esses organismos possuem vascularização eórgãos secundários. Exemplos de diferentes grupos contendomicroalgas incluem, sem que seja a isso limitado,clorofita, rodofita faeofita. Para fins da presenteinvenção, esses termos serão usados de forma sinônima.

O termo "micróbio" se refere a qualquer organismocelular único e inclui algas, bactérias, ciano-bactérias efungos inferiores. Esses organismos microbianos,tipicamente, são produzidos em um fermentador e o termo"biomassa microbiana" se refere a toda a massa celular domicróbio.

0 termo "microalgas" se refere a algasprocariótcas e eucarióticas (por exemplo, Crypthecodiniumcohnii) e quitridios (por exemplo, Schyzochytrium,Thraustochytrium, Ulkenia) . Normalmente, as algasprocarióticas são referidas como ciano-bactérias ou algasazul-esverdeadas. As microalgas eucarióticas e osquitridios são provenientes de diversos diferentes gêneros,alguns dos quais se sobrepondo ao das microalgas, sendodiferenciados destas pelo seu tamanho e falta de órgãosdefinidos (embora possuam tipos de célula especial) .Exemplos de diferentes grupos contendo microalgas incluem,sem que seja a isso limitado, clorofita, rodofita,faeofita, dinofita, euglenofita, cianofita, proclorofita,criptofita, e Thraustchytriales.

O termo "fungos inferiores" se refere a fungosque, tipicamente, são cultivados em fermentadores, medianteprovisão de apropriadas fontes de carbono e nitrogênio.Exemplos de tais fungos inferiores incluem, sem que seja aisso limitado, as leveduras (por exemplo, Saccharomyees,Phaff ia, Piehia, etc.), os fungos filamentosos(Mortierella, Saprolegnia, Pythium, etc.).

Os termos "suplemento alimentar", "suplemento deração" ou "produto de enriquecimento" se referem a produtostendo uma ou mais substâncias nutricionais na formaconcentrada (principalmente, vitaminas, minerais e traçosde elementos) , normalmente apresentados em formatos do tipopré-mistura, que são adicionados a uma dieta completa ouadicionados separadamente como comprimidos, grânulos oupérolas, para serem consumidos diretamente. Os suplementosalimentares ou de ração ou os produtos de enriquecimento,não significam o preenchimento completo das necessidadesnutricionais do animal, porém, proporcionam algum beneficioespecifico. Para fins da presente invenção, esses termosserão usados de forma sinônima.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente divulgação se refere a uma composiçãode ração animal, compreendendo DHA de uma fonte microbiana,produzido por meio de fermentação de microalgas e/ou fungosinferiores, e também ao seu uso de modo a proporcionar umótimo desenvolvimento neurológico em um animal, na ausênciade qualquer contribuição substancial de DHA de subprodutosanimais. Estas e outras modalidades da matéria aquidivulgada são providas por uma ou mais das seguintesmodalidades.

Uma modalidade da matéria aqui divulgada é umaração ou um ingrediente de ração em que todos os produtosanimais são eliminados e a ração contém uma biomassamicrobiana contendo DHA de uma ou mais espéciesselecionadas, sem que seja a isso limitado, dos seguintesorganismos, Crypthecodinium, Tetraselmis, Nitzschia,Schyzochytrium, Thraustochytrium, Ulkenia, Shewanella eMortierella.

Em outra modalidade da matéria aqui divulgada, éproporcionado um método para produção de uma ração ouingrediente de ração contendo uma fonte microbiana de DHA,que irá substituir o uso de refeição animal, farinha depeixe ou óleo de peixe em rações usadas para animaisterrestres, em que a fonte de DHA microbiana é adicionada àração, na ausência de etoxiquina.

Em outra modalidade da matéria aqui divulgada, éproporcionado um método para otimizar o desenvolvimentoneurológico de um animal terrestre, usando uma ração ouingrediente de ração para a mãe grávida ou em estado delactação, ou como uma ração direta para o animal jovem,durante os primeiros 25% do seu tempo de vida, em que adita ração ou ingrediente de ração contém uma fontemicrobiana de DHA, em um nivel requerido para um ótimodesenvolvimento neurológico do animal.

Exemplos

A matéria aqui divulgada é agora descritafazendo-se referência aos seguintes exemplos. Essesexemplos são providos apenas para fins de ilustração e ainvenção não se limita aos mesmos, ao invés disso, incluitodas as variações que são evidentes, como resultado doensinamento aqui provido.

Exemplo 1

Preparação de Biomassa de DHA Microalgácea

Microalgas heterotróficas contendo DHA, taiscomo, Crypthecodinium spp. ou Schyzochytrium spp., sãocultivadas em fermentadores industriais usando glicose comofonte de energia, mediante os seguintes procedimentos decultura estabelecidos (Patente US No. 5.407.957; Patente USNo. 5.518.918). A biomassa microbiana é depois coletadadiretamente e centrifugada, de modo a produzir uma pastaespessa, seca (secagem em tambor, secagem por pulverizaçãoou similar) e moida em pó fino. Sob circunstâncias em quese requer uma alta estabilidade oxidante da biomassa, seadiciona lecitina à pasta centrifugada numa proporção de1-20 g lecitina/40 g de pasta, com mistura anterior àsecagem em tambor ou secagem por pulverização.

A biomassa de Schyzochytrium foi cultivada em umfermentador de 2 L, durante 60 horas, de acordo com Barclay(1996). A biomassa foi coletada, misturada com lecitinaliquida (Yelkin 1018; Tilley Chemicals, Baltimore, MD)mnuma proporção de 4 partes de biomassa de Schyzochytrium(em base de peso seco) com 1 parte de lecitina e seca porpulverização. A biomassa resultante apresentou um perfil deácido graxo, conforme mostrado na Tabela 2. A biomassa deCrypthecodinium produzida de acordo com Kyle (1998) foiobtida da Martek Biosciences Corp. (Columbia, MD, USA) eapresentou um perfil de ácido graxo, conforme mostrado naTabela 2. O produto de biomassa não foi tratado cometoxiquina.

O óleo bruto da biomassa de Cryptheeodinium foiproduzido de acordo com Kyle (1998), através da extração dohexano da biomassa. 0 óleo bruto foi depois refinado e oresíduo do refino (uma mistura de gomas, ácidos graxoslivres e óleo na forma de uma emulsão com água) foimisturado com levedura e seco por pulverização. Embora nãose apresente como uma biomassa intacta, esse material ricoem DHA pode ser também usado nos exemplos descritos abaixo.

Tabela 2 - Composição de Ácido Graxo de Biomassa deCrypthecodinium e Schyzochytrium, em Percentual de ÁcidosGraxos Totais

<table>table see original document page 22</column></row><table>

A biomassa de Schyzochytrium estabilizada por

lecitina apresentou uma estabilidade oxidante similar a dabiomassa estabilizada por etoxiquina e muito superior que abiomassa sem estabilização por lecitina. Amostras debiomassa de Schyzochytrium secas em tambor com e semetoxiquina foram produzidas de acordo com Barclay (1996) eprovidas pela Martek Biosciences Corp. (Columbia, MD, USA).A lecitina (Yelkin 1018) foi misturada seca com as amostrasda biomassa de Schyzochytrium sem etoxiquina, numaproporção de 5 g de lecitina para 95 g de biomassa (isto é,5% de lecitina). Os produtos resultantes foram colocadossob condições de refletir um ambiente de oxidação acelerada(bandejas abertas, 100°C, 16 horas). As amostras foramtomadas antes e depois do tratamento e foram determinadosos valores de peróxido (PVs). Os valores de peróxidos (PVs)de todas as amostras são mostrados na Tabela 3.

Tabela 3 - Perfil de Estabilidade da Biomassa deSchyzochytrium Estabilizada com Lecitina.

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Exemplo 2

Preparação de uma Dieta de Cachorro Contendo Biomassa deDHA Microbiano

Dietas de comida de filhote de cachorro forampreparadas usando uma receita de comida padrão de filhotede cachorro (Tabela 4), porém, com a inclusão de biomassade Schyzoehytrium + lecitina (5%), conforme descrito noExemplo 1 ou revestidas na parte superior com óleo de peixe+ etoxiquina. A biomassa algácea foi adicionada numaproporção de 0,1% de DHA ou 4 g de biomassa deSchyzoehytrium por kg de comida de filhote de cachorro.Essa mistura foi extrudada em pequenos cubos, de cerca de0,8 χ 1,0 cm de tamanho. Cubos similares foram preparadossem a biomassa de microalga e depois revestidos na partesuperior com óleo de peixe, de modo a proporcionar o mesmonivel de DHA da biomassa com microalga. Os cubos foramimediatamente testados quando à oxidação, mediantedeterminação do valor de peróxido e depois, novamentetestados após 30 dias de armazenamento em um recipienteaberto, à temperatura ambiente. Um painel de teste deconsumidores foi também realizado antes e depois dotratamento com armazenamento. Os dados resultantes (Tabela5) indicaram, claramente, o superior desempenho dos cubospreparados com a biomassa intacta de microalga, em relaçãoao revestimento superior de óleo de peixe, para prover amesma quantidade de DHA.

Tabela 4 - Composição Alimentar de Filhote de CachorroContendo 0,1% de DHA em uma Base de Peso Seco

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Tabela 5 - Resultados da Oxidação e do Painel deConsumidores de Dietas de Comidas de Filhote de Cachorro,Frescas e Envelhecidas, Contendo DHA de Biomassa deSchyzochytrium, versus Óleo de Peixe.

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Exemplo 3

Preparação de uma Dieta de Gato Contendo Biomassa de DHAMicrobiano

Uma dieta padrão para gatos foi preparada deacordo com a receita apresentada na Tabela 6. Uma biomassade Crypthecodinium, preparada de acordo com o Exemplo 1, éadicionada à formulação, numa proporção de 5 g de biomassapor kg de dieta de gato, e a composição resultante émisturada intensamente em uma massa e laminada para umaespessura de um oitavo de polegada. A massa laminada édepois colocada em uma lâmina de cozinhar untada e assada àtemperatura de 350°F até se obter um tom marrom dourado.Uma vez resfriada, a mistura pode ser quebrada em pedaçosdo tamanho de uma mordida. Alternativamente, a mistura podeser diretamente extrudada em pequenos grânulos de 0,8 χ 1,0cm de tamanho. Esses grânulos são depois revestidossuperiormente com uma pequena quantidade de gordura degalinha como agente aromatizante, podendo ser fornecidosdiretamente ao gato nessa forma.

Tabela 6 - Composição de uma Dieta Tipica de Gato ContendoDHA de Microalga

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Exemplo 4

Preparação de uma Dieta de Cavalo Contendo Biomassa de DHAMicrobiano

Uma formulação nutricional diária para cavalo foipreparada incluindo DHA, usando a receita apresentada naTabela 7. Diversos ingredientes são usados para mascarar ocarboidrato, gordura e componente de proteína da ração,incluindo a semente de fibra linho, óleo de fibra de linho,farelo de arroz, proteína de soro do leite, semente degirassol, farinha de soja e bagaço de cana. Todos osmateriais são bem misturados e a mistura resultante é usadacomo um revestimento superior para as rações ou como aprópria ração. Para facilidade de consumo, a ração pode sertambém peletizada e provida como uma ração integral nestaforma.

Tabela 7 - Dieta de Cavalo Contendo DHA em Nivel de Dosagemde 1 g/kg de Dieta

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Exemplo 5

Preparação de uma . Dieta de Porca Contendo Biomassa de DHAMicrobiano

Uma ração de suínos é formulada com osingredientes listados na Tabela 8 e designada para incluirpelo menos 20% de proteína e 6% de lipídeos. À ração desuíno padrão é adicionada biomassa de Schyzochytrium numaproporção de 1 kg por tonelada de ração (0,1%) . Essadosagem representa 0,02% de DHA na ração global. Supondouma porca de 200 kg, 3 kg de ração por dia e cada kg deração contendo 1000 mg de biomassa de Schyzochytrium (200mg de DHA) , a dose diária global consumida é de 1 mgDHA/kg/dia.Tabela 8 - Ração Suína Preparada para Liberar 1 mgDHA/kg/dia

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Exemplo 6

Preparação de uma Dieta de Camarão Contendo Biomassa de DHAMicrobiano

Ração de camarão é formulada com os ingredienteslistados na Tabela 9, usando métodos padrões. A ração decrescimento é designada para incluir, pelo menos, 30% deproteína, 6% de lipídeos e 0,05% de DHA. A mistura deingredientes é depois extrudada para um tamanho de grânulode 3-10 mm usando uma extrusora padrão de grânulos, composterior alimentação direta ao camarão.

Tabela 9 - Composição de Dieta para Formulação de Dieta deCrescimento de Camarão

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Exemplo 7

Preparação de uma Ração de Regalo de Cachorro ContendoBiomassa de DHA Microbiano

A biomassa de microalgas produzida no Exemplo 1apresenta um teor de DHA bastante alto (20-25% de DHA) epode ser usada para produzir rações de regalo de cachorroque liberam uma dose diária de DHA em uma pequenaalimentação "uma vez ao dia". As rações de regaloenriquecidas de DHA foram preparadas mediante uso de umacomposição de regalo de cachorro convencional, conformemostrado na Tabela 11. A biomassa de Schyzochytrium foimisturada nessa mistura usando uma parte da biomassa deSchyzochytrium para 9 partes de comida básica de cachorro.Até cerca de 18% de biomassa algácea (1 parte de biomassaalgácea + 5 partes de comida básica de cachorro) podem serincorporados nessa mistura e ainda produzir um aceitávelproduto extrudado. Em uma mistura a 10%, 1,0 g de ração deregalo irá conter cerca de 2 0 mg de DHA. Numa mistura de18%, 1,0 g de ração de regalo contém 36 mg de DHA. Numadose recomendada de 1 mg/kg/dia, essa 1,0 g de ração deregalo seria adequada para uma cota diária para um cachorrode 20-40 kg.

Tabela 11 - Receita para uma Ração de Regalo de Cachorro deDHA, uma vez ao dia, contendo 36 mg DHA/g de Ração deRegalo

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Exemplo 8

Preparação de uma Ração de Regalo de Cachorro ContendoExtrato de DHA Microbiano

0 material residual de processamento de óleo deDHA microalgáceo produzido no Exemplo 1 apresenta um teorde DHA de cerca de 30% de lipideo e um teor de lipideo decerca de 50% do total de peso seco. Esse material ébastante adequado e não precisa ser posteriormenteestabilizado com etoxiquina, podendo ser usado diretamentepara produzir rações de regalo de cachorro que liberam umadose diária de DHA em uma pequena alimentação de regalo"uma vez ao dia". As rações de regalo enriquecidas de DHAsão preparadas mediante uso de uma composição convencionalde ração de regalo, conforme mostrado na Tabela 11. Omaterial de DHA de Crypthecodinium do Exemplo 11 émisturado dentro dessa mistura usando uma parte de materialde DHA de Crypthecodinium para 9 partes de comida básica decachorro. Em uma mistura a 10%, 1,0 g de ração de regaloirá conter cerca de 15 mg de DHA (1,5% de DHA) . Usando umamistura de 0,5% (0, 075% de DHA) , 5,0 g de ração de regaloirão prover 3,7 5 mg de DHA. Numa dose recomendada de 1mg/kg/dia, essas 5,0 g de ração de regalo seriam adequadaspara uma cota diária para um cachorro de 3-5 kg (7-12 libras).

Exemplo 9

Preparação de uma Dieta de Salmão contendo Biomassa de DHA Microbiano

A viabilidade de substituição parcial ou total defarinha de peixe/óleo de peixe em dietas de salmão doAtlântico foi testada, usando uma mistura de ácido de altoteor docosa-hexaenóico (DHA) vegetal ou animal, DHA algáceo(tipo Gold Fat S, Advanced BioNutrition Corp.). Filhotes desalmão do Atlântico (partindo de cerca de 4 g de peso)foram alimentados com 8 diferentes dietas experimentaisextrudadas em grânulos (Tabela 12, Dietas 2 a 9) e umadieta comercial extrudada em grânulos (Tabela 12, Dieta 1) .

Tabela 12 - Composição de Dieta de Filhotes de Salmão,usando Biomassa de SchyzochytriumPercentagem de cada Ingrediente <table>table see original document page 32</column></row><table>

Todas as dietas foram formuladas com a mesmagordura bruta, proteína bruta e base de energia. Quatroréplicas de 10 peixinhos por tratamento foram pesados antesdo experimento, depois, periodicamente amostrados em 3, 6 e9 semanas. Após um experimento de crescimento de 9 semanas,a dieta 4 alimentada ao peixe, com uma substituição de 50%de farinha de peixe por 50% de mistura de proteínavegetariana, combinado com 100% de óleo de fibra de linho +DHA algáceo, não mostrou significativas diferençascomparado ao peixe alimentado com a dieta comercial (100%de farinha de peixe e 100% de óleo de peixe) (figura 1) . Opeixe alimentado com a dieta 9 (100% de óleo de fibra delinho, sem a adição de DHA algtáceo e substituição de 100%com proteína não-marinha) apresentou a pior taxa decrescimento, comparado com outras dietas, indicando que oDHA é essencial para a obtenção de desempenho equivalentede crescimento de salmão juvenil alimentado com as dietascomerciais. Portanto, é sugerido que a dieta 4 sejaadequada para sustentar o crescimento do salmão, assimcomo, reduzir significativamente a quantidade de subprodutode peixe usada na ração dedicada ao salmão de criação emcativeiro.

Exemplo 10

Avaliação da Estabilidade e Avaliação Sensorial de

Alimentos de Filhotes de Cachorro, Formulados com DHA

Microbiano ou Óleo de Peixe

O alimento de filhote de cachorro foi preparadocom biomassa de Schyzochytrium ou óleo de peixe epesquisado quanto ao efeito de enriquecimento do alimentode filhote de peixe com DHA dessas duas fontes, com relaçãoà estabilidade oxidante e perfis de odor das dietasacabadas. Foram avaliadas a condição de paladar do cachorro, estabilidade do produto e percepções doscompradores. Dietas de alimentos padrões de filhotes decachorro foram preparadas com as composições mostradas naTabela 13.Tabela 13 - Composição de Dieta de Filhote de Cachorro,Preparada com Biomassa Microbiana (células integrais deSchyzochytrium) ou com Óleo de Peixe Menhaden eEstabilizada com Etoxiquina, Misturado com Tocoferóis ouLecitina.

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Todas as dietas preparadas foram testadasimediatamente após a preparação (frescas) e após um e doismeses de armazenamento à temperatura ambiente em um sacoaberto (oxidado). Testes de preferência de sabor padrões defilhote de cachorro indicaram que, embora os filhotes decachorro preferissem as dietas preparadas com a fonte deDHA microbiano no lugar das preparações de óleo de peixe, otamanho da amostra foi demasiadamente pequeno para mostrarsignificância estatística, conforme mostrado na figura 2.

Um painel de consumidores foi usado para testaras preferências gerais, baseadas no odor e textura dasdietas de filhote de cachorro. Os consumidores avaliaram oaroma de amostras frescas de três dietas contendo a fontede DHA microbiano, similarmente, em ambas as formas deapresentação, fresca e oxidada. Entretanto, as dietas defilhote de cachorro à base de óleo de peixe seclassificaram com um valor significativamente mais baixonas amostras frescas e ainda pior nas amostras oxidadas, secomparado com as dietas preparadas com DHA microbiano,conforme mostrado na figura 3.

Os alimentos de filhote de cachorro preparados etratados conforme descrito acima foram também testadosquanto ao grau de oxidação, através da medição do valor deperóxido (PV) . Todas as dietas preparadas com a fonte deDHA microbiano partiram de um valor de PV mais baixo do queas dietas preparadas de óleo de peixe, indicando a melhoriade estabilidade do material de fonte de DHA microbiano,durante a passagem pela extrusão. Além disso, as dietaspreparadas com o DHA microbiano foram mais estáveis(valores de PVs) com o envelhecimento, se comparado com asdietas à base de óleo de peixe, mesmo quando o óleo depeixe foi estabilizado com etoxiquina, conforme mostrado nafigura 4.

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A divulgação de cada patente, pedido de patente epublicação aqui citados, é incorporada integralmente pormeio dessas referências.

Conquanto que a invenção tenha sido divulgada comreferência a modalidades especificas, é evidente que outrasmodalidades e variações da presente invenção podem serimaginadas pelos especialistas versados na técnica sem quesejam afastadas do verdadeiro espirito e escopo dainvenção. As reivindicações anexas incluem todas essasmodalidades e variações equivalentes.

Claims

1. Composição de ração animal compreendendo DHAde uma fonte microbiana, caracterizada pelo fato de que afonte microbiana proporciona a fonte principal de DHA naração animal.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a fonte microbiana de DHA éde células intactas de Crypthecodinium ou Schizockytrium oude extratos de lipídeos das mesmas.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a dita ração contém cerca de 0,01% a 1,5% de DHA.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a dita ração contém cerca de 0,025% a 0,25% de DHA.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o animal é selecionado dogrupo que consiste de cachorro, gato, cavalo, porco,camarão e salmão.

6. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a dose de DHA suprida aoanimal se situa entre 0,1 e 10 mg de DHA/kg/dia.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a dose de DHA suprida aoanimal se situa entre 0,5 e 5,0 mg de DHA/kg/dia.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a ração animal compreendendoDHA de uma fonte microbiana não contém substânciasderivadas de animal.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a ração animal compreendendoDHA de uma fonte microbiana não contém etoxiquina.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a ração animal compreendendoDHA de uma fonte microbiana contém lecitina em umaproporção de 1-2 0 g de Ieci tina/ 2 0 g de DHA da fontemicrobiana.

11. Método de preparação de uma raçãocompreendendo DHA de uma fonte microbiana, o método sendocaracterizado pelo fato de consistir das seguintes etapas:- cultivar microalgas heterotrópicas contendo DHA em ummeio de cultura contendo glicose;colher e centrifugar a biomassa compreendendo asmicroalgas para formar uma pasta espessa;- secar e moer a dita biomassa na forma de um pó fino.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o DHA da fonte microbianaestá presente numa quantidade de 0,01% a 1,5% de DHA.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o DHA da fonte microbianaestá presente numa quantidade de 0,025% a 0,25% de DHA.

14. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o DHA da fonte microbiana éde células intactas de Crypthecodiriium ou Schizockytrium oude extratos de lipideos das mesmas.

15. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a ração é uma ração ousuplemento extrudado.

16. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a ração é uma ração ousuplemento peletizado.

17. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a biomassa que compreende oDHA microbiano é misturada com lecitina numa proporção de-1-20 g de lecitina/20 g de DHA da fonte microbiana.

18. Método para melhorar o desenvolvimentoneurológico de um animal jovem, o método compreendendo aalimentação da mãe do animal jovem, durante o período degravidez ou lactação, com uma ração compreendendo DHA deuma fonte microbiana, caracterizado pelo fato de que afonte microbiana proporciona a fonte principal de DHA naração animal.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de que o animal é selecionado dogrupo que consiste de cachorro, gato, cavalo, porco,camarão e salmão.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de que o DHA da fonte microbiana éde células intactas de Crypthecodinium ou Schizockytrium oude extratos de lipídeos das mesmas.

21. Método para melhorar o desenvolvimentoneurológico de um animal jovem, mediante alimentação aomesmo de uma ração compreendendo DHA de uma fontemicrobiana durante os primeiros 25% de seu tempo de vida,caracterizado pelo fato de que a fonte microbianaproporciona a fonte principal de DHA na ração animal.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que o animal é selecionado dogrupo que consiste de cachorro, gato, cavalo, porco,camarão e salmão.

23. Método, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que o DHA da fonte microbiana éde células intactas de Crypthecodinium ou Schizockytrium oude extratos de lipídeos das mesmas.