ES2774740T3 - Acido graso de aceite de resina - Google Patents

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Abstract

Utilización no terapéutica de un ácido graso de aceite de resina que comprende el 1-10 % (p/p) de ácidos resínicos para mejorar la fermentación ruminal y/o disminuir la producción de metano ruminal.

Description

DESCRIPCIÓN
Ácido graso de aceite de resina
SECTOR DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a la utilización no terapéutica de un ácido graso de aceite de resina ("tall oil"), un complemento alimenticio y una composición alimenticia que comprenden dicho ácido graso de aceite de resina. ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
Los desequilibrios en las poblaciones microbianas y el crecimiento de bacterias dañinas en el tracto digestivo de los animales pueden causar pérdidas significativas en el crecimiento y la producción de animales. Estos desequilibrios se manifiestan como trastornos intestinales tales como la diarrea. Aunque las infecciones microbianas de los animales se han prevenido mediante la utilización, por ejemplo, de antibióticos y otros agentes que previenen el crecimiento de microorganismos, se esperan regulaciones más estrictas sobre su utilización. Los animales rumiantes pueden utilizar materias primas ricas en fibra que tienen poco o ningún valor nutricional para monogástricos, tales como el ser humano. Sin embargo, la eficiencia de conversión alimenticia de los rumiantes es relativamente baja y su producción de metano representa una parte notable de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Con la creciente demanda de alimentos, existe la necesidad de mejorar la eficiencia de conversión alimenticia de los rumiantes y disminuir su producción de metano. En general, existe una creciente demanda de ingredientes para la utilización en la alimentación animal que puedan modular la población microbiana en el tracto digestivo del animal, pero que estén fácilmente disponibles, sean bien tolerados y respetuosos con el medio ambiente.
La destilación fraccionada de aceite de resina crudo, obtenido como un subproducto del proceso Kraft de fabricación de pasta celulósica, produce aceite de resina destilado (DTO, de "distilled tall oil") que normalmente comprende más del 10 % de ácidos resínicos y menos del 90 % de ácidos grasos. El refinamiento adicional del aceite de resina destilado produce ácido graso de aceite de resina (TOFA, de "tall oil fatty acid"), que está disponible en una variedad de composiciones que difieren en el contenido de ácidos grasos y ácidos resínicos. Dado que el TOFA es una fuente económica de ácidos grasos, se ha utilizado previamente en la nutrición animal como fuente de energía. Por ejemplo, la Patente GB 955316 da a conocer la utilización de sales de metales alcalinos de ácidos grasos de aceite de resina para mejorar el aumento de peso y la retención de nitrógeno en animales rumiantes.
La Patente US 2011/212218 A1 da a conocer un procedimiento para modular la microbiota del tracto digestivo de los animales, así como para disminuir la producción de metano de los rumiantes, en el que la modulación comprende la adición de un extracto de corteza de abedul al pienso.
La Patente US 2009/285931 A1 da a conocer un procedimiento para mejorar la eficiencia alimenticia y disminuir la producción de metano entérico en el ganado, que comprende una formulación de plantas naturales y extractos de plantas y productos químicos, incluyendo glicerol-ácido propiónico, que cuando se da de comer a los rumiantes produce una disminución de la producción de metano entérico y mejora eficiencia de alimentación.
PROPÓSITO DE LA INVENCIÓN
El propósito de la presente invención es dar a conocer un nuevo tipo de ácido graso de aceite de resina/complemento alimenticio para la utilización en la mejora de la fermentación ruminal y/o la disminución de la producción de metano ruminal.
Los inventores de la presente invención han descubierto sorprendentemente que el TOFA mejora la fermentación ruminal y/o disminuye la producción de metano ruminal.
CARACTERÍSTICAS
La utilización de un ácido graso de aceite de resina, según la presente invención, se caracteriza por lo que se presenta en la reivindicación 1.
La utilización de un complemento alimenticio, según la presente invención, se caracteriza por lo que se presenta en la reivindicación 7.
La utilización de una composición alimenticia, según la presente invención, se caracteriza por lo que se presenta en la reivindicación 12.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Figura 1. Número total de bacterias detectadas después de 12 horas de simulación ruminal en ausencia o presencia de TOFA.
Figura 2. pH al final de 12 horas de simulación ruminal en ausencia o presencia de TOFA.
La presente invención se basa en la constatación de que el ácido graso de aceite de resina se puede utilizar para mejorar la fermentación ruminal y/o disminuir la producción de metano ruminal.
En la fermentación, la fibra, especialmente celulosa y hemicelulosa, se descompone principalmente en los tres ácidos grasos volátiles (AGV), ácido acético, ácido propanoico y ácido beta-hidroxibutírico. Las proteínas y los carbohidratos no estructurales (pectina, azúcares, almidones) también se fermentan.
Debe entenderse que la expresión "ácido graso de aceite de resina" o "TOFA" se refiere a una composición obtenida por destilación de aceite de resina crudo y refinamiento adicional de aceite de resina destilado. El TOFA normalmente comprende el 90-98 % (p/p) de ácidos grasos. Además, el TOFA puede comprender el 1-10 % (p/p) de ácidos resínicos.
El ácido graso de aceite de resina comprende el 1-10 % (p/p) de ácidos resínicos.
En una realización de la presente divulgación, el TOFA comprende el 2-9 % (p/p) de ácidos resínicos.
En una realización de la presente divulgación, el TOFA comprende el 5-9 % (p/p) de ácidos resínicos.
En este contexto, debe entenderse que la expresión "ácidos resínicos" se refiere a una mezcla compleja de diversos compuestos ácidos compuestos por aceite de resina que comparten el mismo esqueleto básico que incluye un anillo triple condensado. La composición exacta de los ácidos resínicos presentes en el TOFA varía, por ejemplo, según las especies de los árboles de los que se obtiene el TOFA y las condiciones de procesamiento en las que se fabrica. Los ácidos resínicos normalmente incluyen compuestos tales como ácido abiético, ácido deshidroabiético, ácido levopimárico, ácido neoabiético, ácido pimárico y ácido isopimárico, por mencionar sólo algunos.
En una realización de la presente divulgación, el TOFA comprende el 90-98 % (p/p) de ácidos grasos.
El ácido graso de aceite de resina (TOFA) se produce por refinamiento a partir de aceite de resina destilado. El aceite de resina destilado (DTO) se produce por destilación fraccionada del aceite de resina crudo, obtenido como un subproducto del proceso Kraft de fabricación de pasta celulósica.
En una realización de la presente divulgación, el TOFA se seca. El TOFA puede secarse mediante secado por pulverización, secado en tambor o mediante cualquier otro procedimiento de secado adecuado conocido.
La presente invención también se refiere a la utilización no terapéutica de un complemento alimenticio que comprende el ácido graso de aceite de resina para mejorar la fermentación ruminal y/o disminuir la producción de metano ruminal.
El complemento alimenticio es eficaz para mejorar la fermentación ruminal y/o disminuir la producción de metano ruminal.
En una realización de la presente divulgación, el complemento alimenticio comprende un ácido graso de aceite de resina que comprende el 1-10 % (p/p) de ácidos resínicos.
En una realización de la presente divulgación, el complemento alimenticio comprende un ácido graso de aceite de resina que comprende el 2-9 % (p/p) de ácidos resínicos.
En una realización de la presente divulgación, el complemento alimenticio comprende un ácido graso de aceite de resina que comprende el 5-9 % (p/p) de ácidos resínicos.
En este contexto, debe entenderse que la expresión "complemento alimenticio" se refiere a una composición que puede añadirse a un pienso o utilizarse tal cual en la alimentación de animales. El complemento alimenticio puede comprender diferentes principios activos. El complemento alimenticio se puede añadir al pienso en una concentración de 0,0001 - 5 kg/tonelada de peso seco, preferentemente 0,005 - 1 kg/tonelada del peso seco de la cantidad total del pienso. El TOFA o el complemento alimenticio que comprende el TOFA, según la presente invención, puede añadirse al pienso o al complemento alimenticio tal cual, o en general puede procesarse adicionalmente según se desee.
Además, el TOFA o el complemento alimenticio que comprende el TOFA, según la presente divulgación, puede añadirse al pienso o al complemento alimenticio, o se puede administrar a un animal por separado (es decir, no como parte de ninguna composición alimenticia).
En este contexto, la expresión "composición alimenticia" o "pienso" debe entenderse como que se refiere a la composición alimenticia total de una dieta animal o a una parte de la misma, incluyendo, por ejemplo, pienso suplementario, premezclas y otras composiciones alimenticias. El pienso puede comprender diferentes principios activos.
En una realización de la presente divulgación, el complemento alimenticio comprende TOFA que se absorbe en un material portador adecuado para la composición alimenticia tal como pulpa de remolacha azucarera.
En una realización de la presente divulgación, el complemento alimenticio comprende TOFA que se seca.
La presente invención también se refiere a la utilización no terapéutica de una composición alimenticia que comprende el complemento alimenticio que comprende el ácido graso de aceite de resina para mejorar la fermentación ruminal y/o disminuir la producción de metano ruminal.
En una realización de la presente divulgación, la composición alimenticia comprende el complemento alimenticio en una cantidad del 0,00001 - 0,5 % (p/p), del peso seco de la cantidad total del pienso.
En una realización de la presente divulgación, la composición alimenticia comprende el complemento alimenticio en una cantidad del 0,0005 - 0,1 % (p/p) del peso seco de la cantidad total del pienso.
En una realización de la presente divulgación, el procedimiento de producción de un ácido graso de aceite de resina o complemento alimenticio comprende, además, una etapa de secado. El secado puede llevarse a cabo mediante secado por pulverización, secado en tambor o mediante cualquier otro procedimiento de secado conocido.
Un procedimiento de mejora de la fermentación ruminal y/o disminución de la producción de metano ruminal comprende la etapa de administrar a un animal el ácido graso de aceite de resina. En este contexto, debe entenderse que la expresión "bacterias dañinas" se refiere a cualquier bacteria que sea capaz de afectar al tracto digestivo o a la salud de un animal de manera adversa, incluyendo la competencia por los nutrientes con el animal huésped. (En este contexto, debe entenderse que la expresión "población microbiana" se refiere a los microorganismos que habitan en el tracto digestivo, incluyendo los dominios de bacterias y arqueas y los miembros microscópicos del dominio eucariota y también los parásitos intestinales. La población microbiana variará para diferentes especies animales dependiendo, por ejemplo, de la salud de un animal y los factores ambientales.
En este contexto, debe entenderse que el término "animal" se refiere a todo tipo de animales diferentes, tales como animales monogástricos, rumiantes, animales de peletería, mascotas y acuicultura. Entre los ejemplos no limitantes de diferentes animales, incluyendo los descendientes, se incluyen vacas, ganado vacuno, cerdos, aves de corral, ovejas, cabras, caballos, zorros, perros, gatos y peces.
En una realización de la presente divulgación, el TOFA se administra a un animal en una cantidad eficaz.
La presente invención tiene una serie de ventajas. El TOFA es un material fácilmente disponible, natural, de bajo coste y respetuoso con el medio ambiente. Además, no es tóxico y se tolera bien. Posteriormente, otros beneficios de la presente invención son, por ejemplo, menores costes por unidad de producción y menores cargas ambientales. La presente invención también permite la producción de composiciones y complementos alimenticios a bajo coste. Las realizaciones de la presente invención descritas anteriormente en el presente documento pueden utilizarse en cualquier combinación entre sí. Varias de las realizaciones pueden combinarse entre sí para formar una realización adicional de la presente invención. Un producto, un procedimiento o una utilización, a la que se refiere a la presente invención, puede comprender, como mínimo, una de las realizaciones de la presente invención descritas anteriormente en el presente documento.
EJEMPLOS
En lo sucesivo, la presente invención se describirá con más detalle en el ejemplo 2.
Ejemplo 1 (ejemplo de referencia)
Prueba de inhibición de metano
El TOFA se fabricó añadiendo suficiente agua para ajustar el porcentaje (TOFA) total de materia seca de la mezcla al 18-20 %, calentando la mezcla a 90 °C, manteniendo la temperatura a 90 °C durante 120 minutos, tiempo durante el cual la mezcla se agitó suavemente a intervalos de 15 minutos.
La prueba de inhibición de metano se realizó con vacas lecheras con fístula ruminal para estudiar el potencial de TOFA para disminuir la tasa de producción de metano en el rumen. Las muestras de fluido ruminal se midieron para determinar el número de bacterias metanógenas, ya que estas son los organismos productores de metano. Se midieron los perfiles de ácidos grasos de cadena corta, incluyendo la concentración de ácidos grasos de cadena ramificada, de las muestras, ya que indican si el TOFA tuvo efectos sobre la fermentación ruminal.
Tres vacas lecheras lactantes con fístula ruminal recibieron 6,5 g de TOFA seco/cabeza/día durante 21 días, en cuatro raciones. El TOFA se secó primero sobre pulpa de remolacha azucarera y, a continuación, se mezcló con el pienso compuesto. Se tomaron muestras de rumen antes de la intervención dietética, una vez a la semana durante la alimentación con TOFA y después de un período de lavado de dos semanas. Las quince muestras de la prueba se analizaron para detectar ácidos grasos de cadena corta (SCFA, de "short chain fatty acids") mediante cromatografía de gases y el número de metanógenos, protozoos y bacterias totales mediante qPCR.
Resultados
Los resultados muestran que el número de bacterias productoras de metano disminuyó numéricamente durante el período de alimentación con TOFA, mientras que los protozoos y el número total de bacterias no se vieron afectados por el producto. Los niveles de ácidos láctico, propiónico y valérico y ácidos grasos de cadena corta totales tendieron a disminuir en el fluido ruminal durante el período de alimentación con TOFA. El TOFA tendió a aumentar la proporción relativa de ácido butírico. La concentración y la proporción relativa de ácidos grasos de cadena ramificada tendieron a disminuir como respuesta a la corrección dietética con TOFA.
Ejemplo 2
Fermentación ruminal in vitro
Este experimento se realizó para estudiar el efecto de TOFA con el 5 % de ácidos resínicos sobre la fermentación ruminal in vitro. Los tratamientos se prepararon a partir de un lote representativo del producto TOFA. Una alícuota de TOFA se calentó a 90 °C, se mezcló con pulpa de remolacha azucarera finamente molida (SBP, de "sugar beet pulp") y se secó para contener 375 g de TOFA seco/kg. El TOFA en el portador SBP se puso a prueba a tres dosis (2 mg/g, 10 mg/g y 50 mg/g) en recipientes de fermentación. El tratamiento de control contenía una cantidad igual de SBP sin TOFA.
La cantidad total de pienso en la simulación fue de 1 gramo de materia seca por recipiente de fermentación. El pienso contenía el 50 % de ensilaje de hierba y el 50 % de pienso compuesto (Lypsykrossi®). Los recipientes de fermentación se lavaron con CO2 pasado a través de un catalizador de cobre caliente para la eliminación de O2 y se sellaron con tapones gruesos de caucho butílico. Se introdujeron un total de 38 ml de solución tampón anaeróbica, reducida y con temperatura ajustada (+38 °C) (véase Agriculture Handbook, Vol. 379 publicado por el USDA en 1970) en cada recipiente de simulación bajo el flujo de CO2 sin oxígeno. El pH inicial del medio de fermentación se ajustó a 6,8 y se tamponó con fosfato y carbonato. Cada tratamiento se introdujo en 5 recipientes replicados.
El fluido ruminal se tomó de una vaca con fístula ruminal que se alimentó con 8 kg de pienso compuesto y aproximadamente 40 kg de ensilaje de hierba (aproximadamente 13 kg de materia seca) por día. El fluido ruminal se transportó inmediatamente desde la granja en un termo precalentado y se utilizó para inoculación en 2 horas. Se añadió fluido ruminal colado al 5 % del volumen final en los frascos de suero, después de lo cual los recipientes se sellaron con tapones de caucho butílico. La simulación continuó durante 12 horas a 38 °C.
Durante la fermentación de 12 horas, se midió la producción total de gas y el pH para tener una idea de la actividad metabólica general de los microbios ruminales y el efecto de los productos. Además, los números microbianos totales se analizaron por PCR cuantitativa en tiempo real.
Los datos se analizaron mediante la prueba de la t bilateral, que compara los tratamientos dietéticos con el tratamiento de control.
Resultados
La producción de gas con la dosis más alta (50 mg/g) disminuyó significativamente la producción de gas.
Todas las dosis de TOFA aumentaron el número total de bacterias en comparación con el control (figura 1).
Dos de las dosis más altas de TOFA ralentizaron significativamente la caída del pH en el fluido ruminal desde el pH inicial de 6,8 (figura 2).
Los resultados muestran que TOFA está causando un cambio en la microbiota ruminal. Suprimió los microbios con la mayor capacidad de producción de gas, pero estimuló el crecimiento general de bacterias a dosis modestas. El hecho de que la reducción del pH fue controlada por TOFA indica que tiene un efecto paliativo sobre la acidosis ruminal.
Es obvio para un experto en la materia que, con el avance de la tecnología, la idea básica de la presente invención se puede implementar de diversas maneras. La presente invención y sus realizaciones, por lo tanto, no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente; en cambio, pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Utilización no terapéutica de un ácido graso de aceite de resina que comprende el 1-10 % (p/p) de ácidos resínicos para mejorar la fermentación ruminal y/o disminuir la producción de metano ruminal.
2. Utilización, según la reivindicación 1, caracterizada por que el ácido graso de aceite de resina comprende el 2-9 % (p/p) de ácidos resínicos.
3. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 2, caracterizada por que el ácido graso de aceite de resina comprende el 5-9 % (p/p) de ácidos resínicos.
4. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 3, caracterizada por que el ácido graso de aceite de resina comprende el 90-98 % (p/p) de ácidos grasos.
5. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 4, caracterizada por que el ácido graso de aceite de resina se seca.
6. Utilización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 5, caracterizada por que el ácido graso de aceite de resina se añade al pienso en una concentración de 0,00001 - 5 kg/tonelada del peso seco de la cantidad total de pienso.
7. Utilización no terapéutica de un complemento alimenticio que comprende un ácido graso de aceite de resina que comprende el 1-10 % (p/p) de ácidos resínicos para mejorar la fermentación ruminal y/o disminuir la producción de metano ruminal.
8. Utilización de un complemento alimenticio, según la reivindicación 7, caracterizada por que el ácido graso de aceite de resina comprende el 2-9 % (p/p) o el 5-9 % (p/p) de ácidos resínicos.
9. Utilización de un complemento alimenticio, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 - 8, caracterizada por que el complemento alimenticio se añade al pienso en una concentración de 0,00001 - 5 kg/tonelada del peso seco de la cantidad total de pienso.
10. Utilización de un complemento alimenticio, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 - 9, caracterizada por que el ácido graso de aceite de resina se seca.
11. Utilización de un complemento alimenticio, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 - 10 , caracterizada por que el ácido graso de aceite de resina se absorbe en un material portador.
12. Utilización no terapéutica de una composición alimenticia que comprende un complemento alimenticio que comprende un ácido graso de aceite de resina que comprende el 1-10 % (p/p) de ácidos resínicos para mejorar la fermentación ruminal y/o disminuir la producción de metano ruminal.
13. Utilización de una composición alimenticia, según la reivindicación 12, caracterizada por que comprende un complemento alimenticio en una cantidad del 0,00001 - 0,5 % (p/p) del peso seco de la cantidad total de pienso.
14. Utilización de una composición alimenticia, según la reivindicación 12 o 13, caracterizada por que comprende un complemento alimenticio en una cantidad del 0,0005 - 0,1 % (p/p) del peso seco de la cantidad total de pienso.
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