ES2651506T3 - Moléculas de yodo biodisponibles mejoradas - Google Patents

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Abstract

Un suplemento nutricional para uso en un método para mejorar la biodisponibilidad de yodo en ganado y aves de corral a partir de fuentes nutrientes de yodo, que comprenden: alimentar animales una cantidad efectiva de suplemento nutricional de un diyodo de lisina metálico de la fórmula:**Fórmula** en la que M es un ión metálico seleccionado del grupo que consiste de zinc, manganeso, y hierro.

Description

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DESCRIPCION
Moleculas de yodo biodisponibles mejoradas
Esta invencion se refiere a la suplementacion de las dietas de ganado y aves de corral con yodo en una manera biodisponible mejorada, es decir el yodo esta mas disponible al animal que cuando se utilizan fuentes convencionales de yodo, tal como yodato de calcio. El compuesto suplementario son complejos de yoduro de metal de alfa aminoacidos.
Se sabe bien que los animales domesticados (ganado y aves de corral) tienen la necesidad de suplementos de metales o minerales biodisponibles, aminoacidos esenciales y tambien tienen la necesidad de yodo para la saludable nutricion del animal.
El yodo es un componente clave de las hormonas producidas por la glandula tiroides. La tiroides es responsable del crecimiento, desarrollo del cerebro y la velocidad a la cual los animales queman energfa. Dos de las fuentes mas comunes de yodo utilizadas en la nutricion animal y por lo tanto utilizadas en suplementar las dietas de animal son yodato de calcio (CaIO3), y diyodhidrato de etilendiamina (EDDI). Una prueba de la eficiencia de la metabolizacion efectiva de la fuente de yodo por un animal es medir los niveles de yodo en el suero sangumeo despues de la ingesta del material nutriente.
En la industria alimenticia animal se conoce que la insuficiente disponibilidad de yodo al animal puede dar por resultado condiciones tales como bocios, falla reproductiva, cnas debiles, rendimiento de leche reducido, mastitis, respiracion anormal, tasa de crecimiento reducida e incluso cnas sin pelo. Los smtomas de toxicidad tradicionales de yodo en animales son anorexia, salivacion en exceso, descarga nasal u ocular, aborto, neumoma y deformidades oseas/de tendones. Adicionalmente, se sabe que la alimentacion excesiva con diyodhidrato de etilendiamina (EDDI) interfiere con el metabolismo de la Vitamina A. La alta dieta de nitrato, tiocianato, glucosinolato, perclorato de calcio, rubidio y cobalto interfiere con el metabolismo de yodo y puede incrementar los requerimientos de yodo. El hierro metalico para uso en nutrientes reduce la toxicidad del yodo, pero tambien puede incrementar la necesidad de requerimientos de yodo.
Por lo tanto, se puede observar que las fuentes de yodo ahora utilizadas convencionales en la alimentacion animal, tales como sales de yodo inorganicas o sales de amina todas tienen problemas unicos. Por lo tanto subsiste una necesidad continua para el desarrollo de fuentes de yodo unicas que proporcionen mejor disponibilidad al animal, es decir, niveles de suero en la sangre mas altos sin simplemente agregar mas yodo. El objetivo primario de la presente invencion es cumplir esta necesidad al proporcionar complejos metalicos de oligoelementos organicos de yodo, particularmente con complejos metalicos de aminoacido, y mas particularmente con aminoacidos de origen natural y/o complejos metalicos de aminoacidos esenciales.
La lisina es un aminoacido esencial en la dieta de los mairnferos. Es decir, la lisina no se puede sintetizar por los marnfferos a una velocidad adecuada para cumplir los requerimientos metabolicos y de esta manera debe ser suministrada en la dieta. El mafz es notoriamente bajo en lisina, y si se utiliza para los animales en una sola racion de grano requiere suplementacion de lisina tanto para mantener la salud del animal como para lograr el crecimiento economico del animal. Las moleculas de lisina protegidas son un asunto de propiedad comun de las Patentes de los Estados Unidos Nos. 7,704,521 y 7,846,471. Como se explica adelante, los compuestos de la presente invencion proporcionan biodisponibilidad mejorada de yodo al proporcionar dos iones de yodo por molecula y son aquellos elaborados a partir de lisina que reacciona con un compuesto tal como zinc para hacer diyoduro de zinc de lisina (estructura I, adelante).
El metodo para lograr el objetivo primario anterior asf como otros sera evidente a partir de la descripcion detallada de la invencion. Se entiende que la invencion no se limita por su objetivo primario y que tambien se alcanzan otras ventajas de la invencion tales como eficiencia de smtesis, menor costo de yodo, mejora de yodo en el nivel de suero en la sangre, es decir, biodisponibilidad y efectividad de costo de la suplementacion nutricional. El documento US2281612 divulga un compuesto de yodo y un metodo para producir el mismo. El metodo incluye la etapa de producir una solucion acuosa soluble en agua que puede contener yodo libre en solucion. El metodo consiste en hacer reaccionar yodo con acido aminoacetico en presencia de hierro y en presencia de agua.
El documento US2003/171598 divulga un complejo de aminoacido yodado que se puede utilizar como un pienso o aditivo alimentario. Tambien divulga un metodo para la produccion del complejo que comprende abrir el anillo de complejo interno del aminoacido mediante catalisis acida y permitir que el aminoacido se combine con una molecula de yodo para formar un complejo de yodo aminocarboxflico de aminoacido.
Resumen de la invencion
Se preparan y se utilizan diyoduros de lisina metalicos que tiene una unidad estructura de yodo asociada con el atomo de metal y el segundo asociado con la sal de amina para proporcionar suplementacion mejorada de yodo biodisponible para los animales (ganado y aves de corral) con aumento de los niveles de yodo en suero sangumeo resultantes.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
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En el animal rumiante, el alimento ingerido pasa primero por el rumen donde se descompone parcialmente mediante fermentacion bacteriana. Durante la fermentacion del rumen, los microbios del rumen utilizan nitrogeno a partir de compuestos de nitrogeno que se han degradado para formar protema microbiana. Las fuentes de nitrogeno para los microbios del rumen incluyen protema degradable del rumen y peptidos, aminoacidos libres y urea. La protema microbiana y la protema de alimentacion no degradada pasan al abomaso y al intestino delgado donde las enzimas de acido clortndrico y de mairnferos degradan la protema microbiana y la protema de alimentacion no degradada en aminoacidos libres y peptidos cortos. Los aminoacidos y peptidos cortos son absorbidos en el intestino, y los animales rumiantes utilizan los aminoacidos para la smtesis de protema para conservar la vida, crecer, reproducirse y producir leche.
De los veinte o mas aminoacidos utilizados por el animal para sintetizar protemas, nueve se consideran esenciales. Ejemplos de aminoacidos esenciales incluyen leucina, isoleucina, valina, metionina, treonina, lisina, histidina, fenilalanina y triptofano. Los aminoacidos esenciales son aquellos aminoacidos que se requieren en cantidades superiores a las cantidades producidas por el animal, y deben ser suministrados por la protema microbiana o protema no degradada del rumen. Los aminoacidos suministrados en exceso son degradadados por el animal y se excretan en forma de urea. El proceso de smtesis de urea a partir de amoniaco es un proceso que requiere entrada de energfa del animal. Si no se proporcionan ciertos aminoacidos esenciales en cantidades adecuadas, el animal se limitara de la cantidad y tipos de protemas que puede producir, limitando de esta manera el rendimiento del animal. El suministro de cantidades adecuadas de aminoacidos esenciales, por lo tanto maximiza el rendimiento del animal al tiempo mientras que mejora la eficiencia de utilizacion de la energfa por el animal.
La lisina y metionina son dos los dos aminoacidos esenciales limitantes principales cuando se cargan en raciones a base de mafz. Los resultados de los estudios tambien indican que el contenido de protema de leche es la mas sensible de las variables de produccion (rendimiento de leche, leche corregida en grasa, protema de leche, grasa de leche, y contenido de grasa de leche y protema) a alteraciones en el contenido de aminoacidos de la digesta duodenal. Los investigadores han determinado, mediante infusion de cantidades incrementales de los aminoacidos limitantes en el duodeno de vacas lecheras lactantes, que la contribucion requerida de lisina y metionina para el total de aminoacidos esenciales en la digesta duodenal para contenido aproximado de protema de leche maxima de 15% y 5.2%, respectivamente.
La presente invencion se refiere a ciertos complejos de yodo que proporcionan al animal (ganado o aves de corral) suplementacion que proporciona tanto la oportunidad de suplementacion de aminoacidos esenciales, suplementacion de yodo, y tambien proporciona un oligoelemento. En el conocimiento presente del Solicitante, no han existido compuestos que en el pasado hayan proporcionado todas estas suplementaciones en el mismo compuesto. Esto es importante porque muchas veces el espacio en una mezcla de alimentacion animal es un problema; y esta invencion cumple tres requisitos nutricionales con una molecula, con un resultado neto de una mayor biodisponibilidad del yodo en el suero sangumeo en comparacion con las fuentes normales de yodo, tales como EDDl y yodato de calcio.
El aminoacido para uso en la presente invencion es lisina para proporcionar compuestos tales como diyoduro de lisina zinc de la formula:
(Estructura I)
Como se puede ver en la Estructura I, se proporciona el yodo en este compuesto en dos fuentes; primero, en asociacion con el atomo de zinc y en segundo lugar en la forma de sal de amina de yodo. Por lo tanto existe, una oportunidad de "doble mejora" con este compuesto. Para decirlo de otra manera, la estructura tiene tanto yodo sal de amina como una sal metalica con yodo. La Estructura I para los diyoduros de lisina se puede generalizar sustituyendo el atomo de zinc con M que representa el ion metalico. Para la presente invencion, los iones metalicos adecuados pueden ser de manganeso y hierro en el caso de la formula generalizada sena:
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(Formula generalizada para sales de lisina de diyoduro metalico - Estructura II)
M puede ser zinc, manganeso o hierro.
El proceso de preparacion de sales de yoduro metalicas de aminoacido es sencillo, simplemente mezclando cantidades equimolares en un medio acuoso del aminoacido y la fuente del ion metalico, por ejemplo, su zinc, yoduro de zinc. Se agita y se calienta durante un tiempo suficiente para permitir que se produzca la reaccion, preferiblemente alrededor de 100°C durante 30-40 minutos. Esto es seguido al enfriar a temperatura ambiente, al secar para dejar un solido que, si no es un polvo se muele para producir un material en polvo. Se puede secar mediante pulverizacion o secado de evaporacion rotativa, etc. Una de las eficiencias que proporcionan la eficacia de coste es la metodologfa simple para la preparacion.
Los compuestos preparados como anteriormente, y especialmente aquellos enumerados como preferidos, son facilmente procesables. Se pueden vender puros como un aditivo que se completa o se pueden mezclar con portadores para mejorar el empaque, procesamiento, y sabor. Los portadores preferidos son, por ejemplo, azucar en polvo que mejora significativamente el sabor para los rumiantes que ingieren lo mismo.
Los compuestos tambien se pueden utilizar como una parte de la suplementacion de oligoelementos general para el animal.
Aunque se prefiere que los compuestos de la presente invencion se puedan agregar sin portadores adicionales o material de relleno, como saborizantes hasta ahora mencionadas se puedan utilizar como o con el portador. Si se emplean portadores, el portador puede ser un portador adecuado tal como soluble de fermentacion de destiladores, cereales forrajeros, harina de mazorca de mafz, suero, u otros materiales de portadores celulosicos. Tambien se pueden agregar al mismo tiempo o con otras preparaciones de oligoelementos.
La cantidad de suplemento agregado a la racion de alimento por supuesto, variara, dependiendo de si se esta utilizando las composiciones puras o la composicion con un portador. Basicamente, el suplemento simplemente se mezclara con la racion de alimento, como se vende.
Generalmente, los compuestos se deben agregar a un nivel para proporcionar suficiente yodo esencial para los niveles de rendimiento animales y las necesidades nutricionales diarias, es decir, dentro del rango de aproximadamente 25 mg/cabeza/dfa a aproximadamente 50 miligramos por animal por dfa para el nivel de rendimiento y 5-10 mg/dfa para el nivel de nutricion. Por lo tanto, el rango total de adicion es de 5 mg a 50 mg por cabeza por dfa, dependiendo del objetivo.
Los siguientes ejemplos se ofrecen para ilustrar adicionalmente, pero no limitar de los compuestos de la invencion y la manera de mostrar su uso para la mejora efectiva de suplementacion de yodo en el ganado o las aves de corral a nivel del suero sangumeo,
El alcance de la presente invencion es definido por las reivindicaciones.
Ejemplo I
Smtesis de diyoduro de zinc lisina (Estructura I)
La lisina (4.24 gr, 0.029 moles) se disolvio en agua (200 mL). Se agrego a esta solucion Znh (9.26 gr, 0.29 moles). Esta mezcla se agito y se calento a 100°C durante 35 minutos. Esta solucion se dejo enfriar a temperatura ambiente y la solucion resultante se seco mediante evaporacion rotatoria dando como resultado un solido de color blanco apagado. El material se analizo el contenido de zinc y el contenido de yodo. Porcentaje Zinc 12.8% y porcentaje de yodo 50.5.
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Ejemplo II
(Smtesis de diyoduro de hierro lisina)
La lisina (4.76 gr, 0.0326 moles) se disolvio en agua (100 mL). A esta solucion se agrego Fel2 (10.1 gr, 0.0326 moles). Esta mezcla se agito y se calento a 100°C durante 35 minutos. Esta solucion se dejo enfriar a temperature ambiente y la solucion resultante se seco mediante evaporacion rotatoria dando como resultado un solido de color marron. El material se analizo el contenido de hierro y el contenido de yodo. Porcentaje de hierro 11.7% y porcentaje de yodo 53.4%.
Ejemplo III
(Smtesis de diyoduro de manganeso lisina)
La lisina (4.7 gr, 0.0323 moles) se disolvio en agua (100 ml). A esta solucion se agrego Mnl2 (10.1 gr, 0.0323 moles). Esta mezcla se agito y se calento a 100°C durante 35 minutos. Esta solucion se dejo enfriar a temperatura ambiente y la solucion resultante se seco mediante evaporacion rotatoria dando como resultado un solido de color blanco apagado. El material se analizo para contenido de zinc y contenido de yodo. Porcentaje de manganeso 11.6% y porcentaje 52.1%.
Ejemplo IV
Este ejemplo ilustra los niveles de yodo en suero sangumeo mejorados, lo que demuestra la superioridad sobre las fuentes convencionales.
EDDI = diyodhidrato de etilendiamina
CaIO3 = yodato de calcio
Vacas para produccion de carne prenadas Angus Simmental, no lactantes, con un peso entre 1200 y 1700 lbs se asignaron a un estudio con un diseno de bloques completamente al azar para determinar el efecto de compuestos de yodo novedosos sobre la concentracion de yodo en suero en comparacion con EDDI y CaIO3. Las vacas fueron bloqueadas en el peso corporal a los 7 dfas antes del inicio del ensayo. Las vacas se alimentaron con un bolo que contiene 60 mg de yodo de las diversas fuentes desde el dfa 0 hasta el dfa 10. Se midio y se reporto yodo en el suero sangumeo como un promedio de 2-14 dfas y como un valor pico en el dfa 10. Los compuestos 1 y 2 mostraron mayores niveles de yodo en sangre que CaIO3 o EDDi.
60 mg de Yodo/dia durante 10 dias
Tratamiento
Nivel de yodo en suero promedio (dia 2 -dia 14) Dia 10 (ultimo dia de tratamiento )
Sin yodo
35 34
EDDI
141 274
CaIO3
148 290
Estructura I
184 380
Estructura II
173 348
Resultados similares se logran si el metal es manganeso o hierro.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un suplemento nutricional para uso en un metodo para mejorar la biodisponibilidad de yodo en ganado y aves de corral a partir de fuentes nutrientes de yodo, que comprenden:
    alimentar animales una cantidad efectiva de suplemento nutricional de un diyodo de lisina metalico de la formula:
    imagen1
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1 en el que la cantidad efectiva que complementa la dieta es una cantidad suficiente para proporcionar un nivel de aproximadamente 5 miligramos por cabeza por dfa a aproximadamente 50 miligramos de yodo por cabeza por dfa.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 1 en el que el suplemento se agrega en conjunto con portadores no toxicos.
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 3 en el que los portadores no toxicos se seleccionan del grupo que consiste de azucares, solubles de fermentacion, granos de alimentacion, harina de mazorca, suero, y otros materiales portadores celulosicos.
  5. 5. El compuesto de diyodo de lisina metalico de la formula:
    imagen2
  6. 6. El compuesto de la reivindicacion 5 en el que M es zinc.
  7. 7. El compuesto de la reivindicacion 5 en el que M es manganeso.
  8. 8. El compuesto de la reivindicacion 5 en el que M es hierro.
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