CH701425A1 - Additif alimentaire contenant un extrait d'alliacée. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un additif alimentaire comprenant un extrait d’alliacée. Un tel additif peut être ajouté à la nourriture de certains animaux, en particulier les bovins, en vue de réduire leur production de méthane. L’invention a trait également à un procédé de réduction des émissions de méthane dans l’atmosphère terrestre, comprenant les étapes suivantes: on ajoute un additif alimentaire selon l’invention à la ration alimentaire d’un ruminant; et on donne la ration alimentaire obtenue à manger au ruminant.

Description

[0001] L’invention concerne un additif alimentaire comprenant un extrait d’alliacée. Un tel additif peut être ajouté à la nourriture de certains animaux, en particulier les bovins, en vue de réduire leur production de méthane.

Arrière-plan de l’invention

[0002] Il est maintenant bien connu que les animaux d’élevage produisent plus de gaz à effet de serre que les transports.

[0003] On considère en particulier que les ruminants sont responsables de 18% des émissions de méthane dont l’effet de serre, d’après les experts du Giec (Groupe Intergouvernemental d’experts sur l’Evolution du Climat), est 23 fois plus puissant que celui du dioxyde de carbone.

[0004] Selon des scientifiques argentins, une vache d’environ 550 kg rejette, essentiellement par le biais d’éructations, entre 800 et 1000 litres de gaz par jour, principalement du méthane.

[0005] Il s’ensuit que le respect de l’environnement devient une contrainte importante pour l’agriculture et certains états américains envisagent de taxer de plus en plus sévèrement la production de méthane par les vaches laitières.

[0006] Diverses tentatives ont déjà été menées pour réduire la production de méthane par les bovins.

[0007] On a par exemple déjà employé certains antibiotiques dans l’alimentation. Cette solution tend à être abandonnée, d’une part, parce que ces antibiotiques ont, en sus de leur coût, l’inconvénient d’être la plupart du temps soumis à des autorisations administratives et, d’autre part, parce qu’elle s’éloigne du souhait croissant du consommateur de consommer des produits «naturels», voire issus de l’agriculture biologique.

[0008] Plus récemment, la station expérimentale de l’INRA (Institut National pour la Recherche Agronomique) a montré, dans différents essais menés sur des vaches laitières, qu’un apport de 6% de lipides issus de la graine de lin diminue la production de méthane de ces animaux de 27 à 37%.

[0009] Cf. «Rumen methanogenesis of dairy cows in response to increasing levels of dietary extruded linseeds», 2nd International Symposium on Energy and Protein Metabolism and Nutrition, 9-13 September 2007, Vichy, France, pp. 609-610.

[0010] Cf. également «Méthane output and diet digestibility in response to feeding dairy cows with crude linseed, extruded linseed or linseed oil», Journal of Animal Science, doi: 10.2527/jas/2007-0774.

[0011] Il serait donc souhaitable de disposer d’une solution simple, peu onéreuse et que l’on puisse mettre en œuvre facilement. Une telle solution devrait en outre pouvoir être employée aussi bien dans les pays développés que dans des pays pauvres dont certains, comme l’Inde, le Brésil ou l’Argentine, ont un cheptel extrêmement important et jouent par conséquent un rôle non négligeable dans la production de gaz à effet de serre.

Exposé sommaire de l’invention

[0012] Les inventeurs de la présente invention sont parvenus à résoudre les problèmes précités grâce à un additif alimentaire qui a ceci de particulier qu’il comprend, outre l’eugénol et le cinnamaldéhyde, constituants courants dans l’alimentation animale, au moins un troisième constituant qui est un extrait d’une plante appartenant à la famille des alliacées.

[0013] Les inventeurs ont constaté que l’ajout, dans la ration alimentaire d’un ruminant, d’un tel additif, conduisait à une importante réduction de la production de méthane par ce ruminant.

[0014] Cette réduction peut, dans certains cas, aller jusqu’à 25%.

[0015] De plus, cet additif permet de maintenir sensiblement constante la production d’acides gras volatils, ces derniers étant nécessaires pour l’animal car leur fonction est de lui fournir de l’énergie.

[0016] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention vont maintenant être décrits en détail dans l’exposé qui suit et qui est illustré par les figures annexées qui représentent: Fig. 1 : un graphique ternaire montrant les courbes de production de méthane en fonction des concentrations de l’additif alimentaire en eugénol, cinnamaldéhyde et extrait de plante appartenant au genre Allium; et Fig. 2 : un graphique ternaire montrant les courbes de production d’acides gras volatils en fonction des concentrations de l’additif alimentaire en eugénol, cinnamaldéhyde et extrait de plante appartenant au genre Allium.

Exposé détaillé de l’invention

[0017] L’eugénol utilisé dans l’additif alimentaire selon l’invention est le composé bien connu appelé 4-allyl-2-méthoxyphénol, de formule brute C10H12O2.

[0018] Le cinnamaldéhyde (ou aldéhyde cinnamique) est également bien connu. Il s’agit du 3-phénylpropénal (trans-cinnamaldéhyde) de formule brute C9H8O.

[0019] Selon l’invention, l’additif alimentaire comprend au moins extrait de plante appartenant à la famille des alliacées (selon la classification phylogénétique APG) et en particulier au genre Allium, qui est un membre de cette famille.

[0020] Les plantes les plus connues appartenant au genre Allium sont le poireau (Allium ampeloprasum), l’oignon (Allium cepa L.), l’ail cultivé (Allium sativum L.), l’échalote (Allium ascalonicum), la ciboule (Allium fistulosum L.) et la ciboulette (Allium schoenoprasum L.).

[0021] Selon l’invention, on utilise de préférence un extrait d’ail cultivé (Allium Sativum L.). Il s’agit en général d’un extrait de bulbe d’ail.

[0022] Cet extrait d’ail peut contenir un thiosulfinate de dialkyle et/ou au moins un thiosulfonate de dialkyle.

[0023] Ces composés répondent à la formule F suivante: R – SOa– S – R ́ dans laquelle: R et R ́, identiques ou différents, représentent chacun un groupement alkyle; et a vaut 1 ou 2.

[0024] Les groupements alkyle R et R ́ comprennent de préférence 1 à 5 atomes de carbone.

[0025] De plus, on utilise plus particulièrement comme groupements R et R’, des groupements propyle, généralement n-propyle.

[0026] Au sein d’un même composé de formule F, les groupements R et R’ sont de préférence identiques.

[0027] Pour un thiosulfinate de dialkyle, dans la formule F, a vaut 1.

[0028] Pour un thiosulfonate de dialkyle, a vaut 2.

[0029] Comme composé(s) de formule F, il est avantageux d’utiliser un thiosulfinate de di(n-propyle) (appelé par la suite PTS) et/ou un thiosulfonate de di(n-propyle) (appelé par la suite PTSO).

[0030] Le PTSO peut être obtenu par décomposition (ou oxydation) du PTS.

[0031] L’obtention du PTS par extraction et du PTSO est notamment décrite dans la demande de brevet EP-A1-1721 534, de la page 15, ligne 34, à la page 16, ligne 26.

[0032] Les thiosulfinates peuvent également être obtenus selon le procédé décrit dans la demande de brevet FR-A-2813 884.

[0033] Bien entendu, l’additif alimentaire selon l’invention peut comprendre des mélanges en toutes proportions de au moins deux thiosulfinates de dialkyle; au moins deux thiosulfonates de dialkyle; au moins un thiosulfinate de dialkyle et, thiosulfonate de dialkyle.

[0034] Selon un autre mode de réalisation de l ́invention, le ou les composés de formule F peuvent être associés à au moins un autre composé, de préférence un composé soufré, en particulier un composé soufré provenant d’une plante appartenant au genre Allium. Cet autre composé soufré peut être par exemple, l’allicine, un sulfure ou un polysulfure, en particulier, un disulfure comme le disulfure d’allyle.

[0035] Ces composés peuvent être sous la forme d’une solution dans un solvant tel que la glycérine, le propylène glycol, ou sous la forme d’une émulsion aqueuse employant des polysorbates comme émulsifiants.

[0036] L’additif alimentaire selon l’invention peut en outre contenir d’autres composés bien connus de l’homme du métier, tels que des huiles végétales hydrogénées, de la maltodextrine D.E 6, 9, 18,5, de la lécithine de soja, de la gélatine, des cyclodextrines, de la pectine, de la gomme guar, du dextrose, du maltose, de la gomme arabique, du sepifilm, de l’hydroxypropylmethylcellulose, de la méthylcellulose, de l’éthylcellulose, de l’éthylmethylcellulose, des extraits de quillaja, du monolaurate de sorbitan polyoxyéthylené(20), du monooléate de sorbitan poyoxyéthyléné(20), du monostéarate de sorbitan poyoxyéthyléné(20), du monopalmitate de sorbitan poyoxyéthyléné(20), du monolaurate de sorbitan, du monoléate de sorbitan, du monostéarate de sorbitan, des mono- et di-glycérides d’acides gras comestibles estérifiés avec les acides suivants: acétique, lactique, citrique, tartarique et mono/di-acétyltartarique.

[0037] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’additif alimentaire est constitué: 30 à 45% d’eugénol, 30 à 45% de cinnamaldéhyde et 10 à 40% d’extrait d’ail; la somme de des pourcentages étant de 100%.

[0038] Il est en outre préférable que la teneur en extrait d’ail soit comprise entre 15 et 35%, tout spécialement entre 24 et 26%.

[0039] L’additif alimentaire selon l’invention peut être préparé en mélangeant, dans un ordre quelconque, l’eugénol, le cinnamaldéhyde, l’extrait d’ail et les éventuels autres ingrédients dans les proportions souhaitées, jusqu’à obtention d’un mélange homogène.

[0040] On peut utiliser les techniques habituelles de gallénique, telles que le refroidissement par atomisation («spray cooling»), la coacervation, la gélatinisation, le grelonage («prilling») et la pulvérisation, mise en suspension et granulation dans un lit d’air fluidisé.

[0041] L’additif alimentaire selon l’invention se présente globalement sous la forme d’une poudre constituée en général de particules ayant une dimension pouvant aller de 90 µm (microns) à 1000µ, en particulier entre 200 µm et 500 µm.

[0042] Ces particules peuvent éventuellement être totalement enrobées par une couche extérieure d’enrobage destinée à masquer le goût de l’ail et/ou favoriser la prise alimentaire en stimulant l’appétit de l’animal. Un tel enrobage peut être celui décrit dans la demande de brevet français déposée sous le n° FR0 804 617.

[0043] Lors de son utilisation, l’additif alimentaire selon l’invention peut être ajouté à un concentré alimentaire pour animaux. Un tel concentré alimentaire est bien connu de l’homme du métier et peut comprendre des coques de soja, des grains de mais, des tourteaux, des sous-produits de l’éthanolerie du blé ou du maïs, etc.

[0044] Pour l’alimentation des bovins, caprins, ovins, l’additif alimentaire selon l’invention peut être ajouté au fourrage tel que l’herbe, la luzerne, le foin, etc.

[0045] L’additif alimentaire selon l’invention peut également servir à préparer un aliment pour animaux comprenant un concentré alimentaire pour animaux, du fourrage et l’additif en question.

[0046] L’additif alimentaire selon l’invention peut être dosé de telle sorte que l’animal en ingère 100 mg à 1000 mg par jour. De préférence, on le dose à 500 mg/jour/animal.

[0047] L’additif alimentaire selon l’invention est particulièrement approprié pour les ruminants, en particulier les bovins.

Exemples

[0048] On prélève du liquide ruminai sur une vache.

[0049] On prépare ensuite une solution 1:1 (en volume) de liquide ruminai et d’une solution tampon.

[0050] On introduit 50 ml de la solution dans un tube en polypropylène.

[0051] On prépare une ration (en base matière sèche) constituée de foin de luzerne (34,7%), foin d’ivraie («ryegrass» en anglais) (14,8%), grain d’orge broyé (11,4%), grain de maïs broyé (11,4%), tourteau de soja (1,6%), graine de coton (7,9%), gluten de maïs (11,6%), mélasse (3,2%), sels de calcium d’acides gras (1,3%), et un prémélange minéral et vitaminique (2,1%).

[0052] On prépare un concentré alimentaire constitué de maïs, de tourteau de soja, de blé et éventuellement d’autres matières premières entrant habituellement dans la composition de concentrés alimentaires.

[0053] On introduit 300 mg de ration, 200 mg et de concentré alimentaire (ce qui équivaut à un mélange 60/40 de ration et d’aliment concentré) ainsi que 6,25 mg d’additif alimentaire dans le tube de polypropylène, soit 250 mg d’additif pour 1l de mélange 1/1 de liquide ruminai/solution tampon.

[0054] Plusieurs additifs alimentaires selon l’invention A1 à A4 et d’autres servant d’éléments de comparaison ET1 à ET6 sont testées. Leurs compositions et quantités rapportées à 1 litre du mélange liquide ruminai/solution tampon sont indiquées dans le tableau suivant: <tb>Additif<sep>Eugénol (mg)<sep>Cinnamaldéhyde (mg)<sep>Extrait d’ail (mg) <tb>ET1<sep>125<sep>125<sep>0 <tb>ET2<sep>0<sep>250<sep>0 <tb>ET3<sep>250<sep>0<sep>0 <tb>ET4<sep>0<sep>0<sep>250 <tb>ET5<sep>0<sep>125<sep>125 <tb>ET 6<sep>125<sep>0<sep>125 <tb>A1<sep>41,7<sep>41,7<sep>166,7 <tb>A2<sep>41,7<sep>166,7<sep>41,7 <tb>A3<sep>166, 7<sep>41,7<sep>41,7 <tb>A4<sep>83, 3<sep>83, 3<sep>83, 3

[0055] L’extrait d’ail utilisé ici est le liquide dénommé «GARLICON 40% Liquid Feed Grade» commercialisé par la société espagnole Prebia Feed Extracts S.L. de Talavera de la Reina, Toledo, qui contient 400 ppm de composés organo-sulfurés caractéristiques de l’ail/oignon et 6,7% en poids de PTS et 34,3% en poids de PTSO.

[0056] Deux témoins sont également testés. Le premier T1 est une ration ne contenant que du fourrage.

[0057] Le second T2 est une solution aqueuse d’un aliment fournissant à la solution une concentration de 500 mg de monensine (composé actif produit à partir du mycélium de Streptomyces cinnamonensis) par litre de mélange liquide ruminai/solution tampon.

[0058] On maintient le tube bouché à 39 °C pendant 24h, de façon à ce que l’incubation se produise.

[0059] On prélève des échantillons gazeux au-dessus du liquide.

[0060] On détermine les concentrations en acides gras volatils (AGV: acétates, propionates, butyrates, valérates) et en méthane.

[0061] Chaque essai est effectué deux fois et répété au cours de 2 périodes consécutives.

[0062] Les résultats des mesures des gaz sont indiqués dans le tableau suivant.

[0063] Le rapport intitulé C2/C3 est le ratio entre les acétates (C2) et les propionates (C3). <tb>Additif alimentaire<sep>Méthane ml<sep>AGV total ml (*)<sep>% propionates<sep>% acétates<sep>% butyrates<sep>C2/C3 <tb>ET1<sep>24,9206<sep>66, 33<sep>54, 59<sep>76, 84<sep>6, 6<sep>5, 58 <tb>ET2<sep>19,4051<sep>66, 51<sep>54, 68<sep>76, 94<sep>6, 53<sep>5, 6 <tb>ET3<sep>18,3533<sep>64, 94<sep>50, 26<sep>76, 55<sep>6, 64<sep>5, 55 <tb>ET4<sep>23,2851<sep>61, 9<sep>50,78<sep>75, 59<sep>7,01<sep>5,21 <tb>ET5<sep>23,1945<sep>63, 44<sep>51, 02<sep>75, 97<sep>6, 99<sep>5, 37 <tb>ET6<sep>23,3753<sep>64, 65<sep>51, 95<sep>76, 21<sep>6, 79<sep>5,41 <tb>A1<sep>18,4931<sep>63, 36<sep>49, 47<sep>75,83<sep>6, 97<sep>5, 33 <tb>A2<sep>18,4578<sep>67,16<sep>51, 98<sep>76, 44<sep>6, 8<sep>5,5 <tb>A3<sep>21,1599<sep>69, 47<sep>50, 65<sep>76, 28<sep>6, 75<sep>5, 47 <tb>A4<sep>17,9579<sep>67,15<sep>50, 29<sep>76, 02<sep>6, 93<sep>5,41(*): outre le propionate, l’acétate et le butyrate, d’autres composés comme le valérate, l’isovalérate ou l’isobutyrate assurent le complément à 100%.

[0064] Les analyses statistiques des résultats conduits avec le logiciel SAS permettent de définir l’équation suivante de régression liant la concentration de méthane Y (en ml) aux concentrations des 3 constituants de l’additif alimentaire: Y = 0,078 E + 0,0077 C + 0,096 G + 0,000356 × E × C - 0,000012 × E × C × G avec:

[0065] E = concentration en eugénol (en %) C = concentration en cinnamaldéhyde (en %) G = concentration en extrait d’ail (en %) La production de méthane peut être visualisée sur la fig. 1.

[0066] La fig. 2 permet de visualiser la production d’acides gras volatils en fonction des concentrations des 3 constituants E, C et G de l’additif alimentaire.

[0067] On constate que la production d’acides gras volatils est plus faible lorsque la teneur en extrait d’alliacée G augmente dans l’additif alimentaire.

[0068] Des mesures plus poussées montrent en outre que la proportion molaire d’acétates diminue sous l’effet de la combinaison de C et de G et de la combinaison de E, C et G; la proportion molaire de butyrates augmente sous l’effet de la combinaison de C et de G et de la combinaison de E, C et G; la proportion molaire de valérates diminue sous l’effet de la combinaison de C et de G et augmente sous l’effet de la combinaison de C et de G et de la combinaison de E, C et G; et la proportion molaire de propionates augmente sous l’effet de C, de E et de G seuls, et diminue avec la combinaison de C et de G.

[0069] On constate que la zone optimale, c’est-a-dire conduisant à la réduction maximale de la production de méthane et au meilleur maintien de la production d’acides gras volatils correspond aux proportions suivantes des constitutants, E, C et G dans l’additif alimentaire: 30 à 45% d’eugénol, 45 à 30% de cinnamaldéhyde, environ 25% d’extrait d’ail.

[0070] En effet, un additif alimentaire selon l’invention ayant cette composition conduit à une réduction de la production de méthane chez le ruminant de 15 à 25% par rapport à un additif alimentaire similaire dépourvu d’extrait d’ail.

[0071] Ainsi, les résultats qui précèdent démontrent bien que les constituants eugénol, cinnamaldéhyde et l’extrait d’alliacée agissent de manière synergique et réduisent notablement la production de méthane, en particulier chez un ruminant comme la vache.

[0072] Par conséquent, pour réduire les émissions de méthane dans l’atmosphère terrestre et donc contribuer à limiter le réchauffement climatique, on peut procéder comme suit: on prépare un additif alimentaire selon l’invention; on ajoute cet additif alimentaire aux rations alimentaires de ruminants; et on donne les rations alimentaires obtenues à manger aux ruminants.

Claims (11)

1. Additif alimentaire comprenant de l’eugénol et du cinnamaldéhyde, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un extrait d’une plante appartenant à la famillle des alliacées.

2. Additif alimentaire selon la revendication 1, dans lequel la plante appartient au genre Allium.

3. Additif alimentaire selon la revendication 2, dans lequel la plante est l’ail cultivé (Allium Sativum L.).

4. Additif alimentaire selon la revendication 3, comprenant: - 30 à 45% d’eugénol, 30 à 45% de cinnamaldéhyde, - 10 à 40% d’extrait d’ail, la somme de ces pourcentages étant de 100%.

5. Additif alimentaire selon la revendication 4, comprenant 15 à 35% d’extrait d’ail.

6. Additif alimentaire selon la revendication 5, comprenant 24 à 26 % d’extrait d’ail.

7. Additif alimentaire selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’extrait de plante comprend au moins un composé répondant à la formule F suivante: R - SOa - S – R ́ R et R ́, identiques ou différents, représentent chacun un groupement alkyle; et a vaut 1 ou 2.

8. Additif alimentaire selon la revendication 7, dans lequel l’extrait de plante comprend du thiosulfinate de di(n-propyle) et/ou du thiosulfonate de di(n-propyle).

9. Utilisation d’un additif alimentaire selon l’une des revendications 1 à 8 pour réduire la production de méthane chez un ruminant.

10. Utilisation selon la revendication 9, le ruminant étant une vache.

11. Procédé de réduction des émissions de méthane dans l’atmosphère terrestre, comprenant les étapes suivantes: on ajoute un additif alimentaire selon l’une des revendications 1 à 8 à la ration alimentaire d’un ruminant; et on donne la ration alimentaire obtenue à manger au ruminant.