IT201900006617A1 - Associazione vegetale come ingrediente funzionale per mangimi in acquacoltura - Google Patents
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Description
Deposito della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“ASSOCIAZIONE VEGETALE COME INGREDIENTE FUNZIONALE PER MANGIMI IN ACQUACOLTURA”
DESCRIZIONE CAMPO DELL'INVENZIONE
La presente invenzione ha ad oggetto un'associazione vegetale come ingrediente funzionale per mangimi in acquacoltura, così come integratori di mangimi in acquacoltura comprendenti la stessa.
STATO DELLA TECNICA
I pesci sono noti per i loro eccezionali benefici alla salute, in particolare relativamente alle patologie cardiovascolari e per lo sviluppo cerebrale dei neonati, grazie al loro contenuto di acidi grassi polinsaturi (PUFA) a catena lunga. Nonostante tali benefici nutrizionali e l'appetibilità del loro consumo, le infezioni dei pesci derivanti da microorganismi patogeni ed altri contaminanti rappresentano un problema prioritario per i consumatori di pesce. Il pesce contaminato con patogeni batterici può provocare gravi patologie di origine alimentare e controbilanciare i benefici alla salute dei PUFA. Le fonti primarie di patogeni microbici nel pesce sono date dalle attività antropogeniche che generano inquinamento sia locale che diffuso nelle acque costiere. Esistono anche patogeni di origine alimentare che si manifestano naturalmente, come i vibrioni, i quali possono provocare patologie umane a seguito del consumo alimentare.
Problemi simili si riscontrano relativamente ai pesci allevati in acquacoltura. Studi recenti hanno dimostrato che i batteri patogeni in acquacoltura nei mangimi vivi possono essere controllati mediante probiotici e che la mortalità delle larve di pesce infette può essere ridotta in modo significativo tramite i batteri probiotici. Tuttavia, la gestione con esito positivo del microbiota in acquacoltura è attualmente ostacolata dalla nostra mancanza di conoscenze sulle relative interazioni microbiche e sull'ecologia complessiva di tali sistemi. Pertanto, è tuttora sentita l'esigenza di utilizzare antibiotici in acquacoltura allo scopo di contrastare la proliferazione batterica, anche se ciò implica il sacrificio anche dei microorganismi buoni e la promozione della resistenza agli antibiotici.
La resistenza antimicrobica (AMR) è la capacità di un microbo di resistere agli effetti del farmaco precedentemente usato per trattarlo. Il termine include la più specifica "resistenza agli antibiotici", la quale è applicabile solamente ai batteri che diventano resistenti agli antibiotici. I microbi resistenti sono più difficili da trattare, richiedendo farmaci alternativi o dosaggi superiori, soluzioni, entrambe, maggiormente costose o maggiormente tossiche.
L'Organizzazione Mondiale della Sanità ha affermato che l'uso non corretto degli antibiotici in zootecnia rappresenta un fattore di base all'emergenza ed alla diffusione dei germi resistenti agli antibiotici, e che dovrebbe essere limitato l'uso degli antibiotici quali promotori della crescita nei mangimi per animali. L'Organizzazione Mondiale della Sanità Animale ha aggiunto al Codice Sanitario per gli Animali Terrestri una serie di linee guida con raccomandazioni ai propri membri per la creazione e l'armonizzazione di programmi nazionali di vigilanza e di monitoraggio della resistenza antimicrobica, il monitoraggio delle quantità di antibiotici usati in zootecnia, nonché raccomandazioni volte a garantire l'uso corretto e prudente delle sostanze antibiotiche. Un'altra linea guida ha ad oggetto l'implementazione di metodologie che aiutino a stabilire i fattori di rischio associati e valutino il rischio di resistenza agli antibiotici. Risulta pertanto sentita la necessità di contrastare in modo efficace i microorganismi dannosi nelle acquacolture, evitando, al contempo, l'uso di antibiotici, nonché preservando la salute di esseri umani ed animali.
SOMMARIO DELL'INVENZIONE
Lo scopo di cui sopra è stato conseguito mediante un'associazione vegetale di una frazione di lignina e di un acido resinico, secondo la rivendicazione 1.
In un ulteriore aspetto, la presente invenzione ha altresì ad oggetto l'uso di detta associazione vegetale come ingrediente funzionale per mangimi in acquacoltura.
A tal riguardo, la presente invenzione ha anche ad oggetto mangimi in acquacoltura o un integratore di mangimi in acquacoltura comprendenti detta associazione ed idonei veicoli di mangimi.
In un altro aspetto, la presente invenzione ha ad oggetto l'uso dell'associazione vegetale per il trattamento antibatterico di vasche e dispositivi per acquacoltura.
L'acquacoltura, anche nota come allevamento in acqua, è l'allevamento di pesci, crostacei, molluschi, piante acquatiche, alghe ed altri organismi acquatici. L'acquacoltura comprende la coltivazione di popolazioni, in acqua dolce e salata, in condizioni controllate, e può essere contrapposta alla pesca commerciale, ovvero la pesca di pesci selvatici. La maricoltura si riferisce ad acquacoltura effettuata in ambienti marini ed in habitat subacquei. L'allevamento implica alcune forme di intervento nel processo stesso allo scopo di aumentare la produzione, come ad esempio approvvigionamento periodico, alimentazione, protezione dai predatori, ecc. Preferibilmente, il termine “acquacoltura” include l'allevamento di pesci, l'allevamento di molluschi, l'allevamento di crostacei, la maricoltura, l'algicoltura (ovvero la coltivazione delle alghe) e l'allevamento di pesci ornamentali. Procedimenti particolari includono l'acquaponica e l'acquacoltura multitrofica integrata, le quali integrano, entrambe, l'allevamento di animali acquatici e la coltivazione di piante acquatiche.
Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione seguente dettagliata e dagli esempi operativi, riportati per finalità illustrative e non limitative.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE
Pertanto, l'oggetto dell'invenzione è un'associazione vegetale di una frazione di lignina e di un acido resinico, in cui la frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale fino a 10.000 Dalton, come misurato mediante Cromatografia di Esclusione Molecolare, detti frammenti comprendendo fino a 55 unità fenilpropaniche in media ponderale, ed in cui la frazione di lignina è in percentuale in peso maggiore dell'acido resinico, sul peso dell'associazione vegetale.
Come sarà ampiamente trattato e dimostrato negli Esempi che seguono, l'associazione vegetale dell'invenzione ha evidenziato, in modo sorprendente ed inatteso, un effetto sinergico che può essere utilizzato nei mangimi in acquacoltura contro i patogeni in acquacoltura, in tal modo ottenendo risultati notevoli in termini di efficacia anche a concentrazioni molto basse, evitando, al contempo, l'uso di antibiotici, nonché preservando la salute di esseri umani e di animali.
Risultati vantaggiosi simili possono essere ottenuti ponendo l'associazione vegetale a contatto con le vasche ed i dispositivi per acquacoltura, ove sono ottenuti risultati altamente soddisfacenti nella disinfezione delle superfici, degli apparecchi e degli elementi di filtraggio che compongono i medesimi, al contempo senza danneggiarli, in modo da impedire in modo idoneo le infezioni e gli stati infiammatori degli animali acquatici.
La lignina è una classe di polimeri organici complessi che costituiscono materiali strutturali importanti nei tessuti di supporto di alcune alghe, piante vascolari, inclusa la loro corteccia, e piante erbacee, come ad esempio il legno (ovvero legno dolce e legno duro), la paglia di tutti i cereali, la bagassa di canna, l'erba, il lino, la iuta, la canapa o il cotone. La lignina può anche avere una fonte minerale, come ad esempio la torba, la leonardite ed il carbone.
Chimicamente, la lignina è un polimero molto irregolare, con reticolazione casuale di unità fenilpropaniche unite tramite numerose diverse associazioni, con un peso molecolare medio ponderale di 20.000 Dalton o superiore. Di seguito è mostrato un frammento di lignina rappresentativo ed illustrativo (I) contenente i più importanti modelli di legam e:
Detto polimero è il risultato di una polimerizzazione deidrogenativa per via enzimatica di tre precursori di monomeri fenilpropanoidi:
che determinano, rispettivamente, le tre frazioni seguenti:
L'alcool coniferilico ricorre in tutte le specie ed è il monomero dominante nelle conifere (legni dolci). Le specie caducifoglie (legno duro) contengono fino al 40% di unità di alcool sinapilico, mentre le erbe e le colture agricole possono anche contenere unità di alcool cumarilico.
La lignina può essere classificata in lignine di legni dolci e di legni duri a seconda delle rispettive fonti di biomassa grezza.
Le fonti di biomassa grezza che possono rappresentare materiali iniziali idonei per l'ottenimento della relativa frazione di lignina sono date da qualsiasi lignina che includa lignina essenzialmente pura così come lignina kraft, lignina derivante da biomassa, lignina derivante da processo di riduzione in polpa alcalina, lignina derivante da processo alla soda, lignina derivante da riduzione in polpa organosolv e qualsiasi rispettiva combinazione.
Con l'espressione “lignina essenzialmente pura”, si dovrebbe intendere lignina pura almeno al 90% su una base di biomassa grezza secca, preferibilmente lignina pura almeno al 95%, la parte restante essendo composta da estratti e carboidrati, come ad esempio emicellulose così come materia inorganica.
Con l'espressione “lignina kraft”, si dovrebbe intendere lignina derivante da liquor nero kraft. Il liquor nero è una soluzione acquosa alcalina di residui di lignina, emicellulosa e sostanze chimiche inorganiche usata in un processo di riduzione in polpa kraft. Il liquor nero derivante dal processo di riduzione in polpa comprende componenti originati da diverse specie di legno dolce e di legno duro in diverse proporzioni. La lignina può essere separata dal liquor nero mediante diverse tecniche includenti, ad es., la precipitazione e la filtrazione. La lignina solitamente inizia a precipitare a valori del pH inferiori a 11 - 12. Possono essere usati diversi valori del pH, allo scopo di precipitare frazioni di lignina con diverse proprietà. Tali frazioni di lignina possono differire fra loro tramite distribuzione del peso molecolare, ad es. Mw and Mn, polidispersità, contenuto di emicellulosa e di estratti, contenuto di materiale inorganico. La lignina precipitata può essere purificata da impurità inorganiche, emicellulosa ed estratti legnosi tramite l'utilizzo di fasi di lavaggio acido. Un'ulteriore purificazione può essere ottenuta tramite filtrazione.
In alternativa, la lignina è separata dalla biomassa pura. Il processo di separazione può iniziare con la liquefazione della biomassa mediante alcali forti, seguita da un processo di neutralizzazione. Successivamente al trattamento alcalino, la lignina può essere precipitata secondo una modalità simile a quella presentata in precedenza.
In alternativa, la separazione della lignina dalla biomassa comprende una fase di trattamento enzimatico. Il trattamento enzimatico modifica la lignina da estrarre dalla biomassa. La lignina separata dalla biomassa pura è essenzialmente priva di zolfo (contenuto di zolfo inferiore al 3%) e quindi idonea per l'ulteriore lavorazione.
Preferibilmente, la lignina in tal modo separata è anche sottoposta ad un processo di depolimerizzazione, allo scopo di ridurre ulteriormente il peso molecolare medio ponderale dei frammenti.
Preferibilmente, la lignina in tal modo separata è anche sottoposta ad un processo di depolimerizzazione, allo scopo di ridurre ulteriormente i pesi molecolari medi ponderale e numerico dei frammenti.
Idonei processi di depolimerizzazione includono depolimerizzazione catalitica basica, depolimerizzazione catalitica acida, depolimerizzazione catalitica metallica, depolimerizzazione assistita da liquidi ionici e depolimerizzazione della lignina assistita da fluidi supercritici.
Nelle realizzazioni preferite, detta frazione di lignina è ottenuta mediante depolimerizzazione catalitica basica.
Preferibilmente, detta frazione di lignina è ottenuta sottoponendo la lignina separata ad una depolimerizzazione catalitica basica ad una temperatura inferiore a 300°C e ad una pressione inferiore a 30 MPa.
Il pH è impostato fra 11 e 14, mediante l'aggiunta di una base come ad esempio NaOH, KOH, Ca(OH)2, LiOH, K2CO3 o una rispettiva miscela.
Per le finalità della presente invenzione, il peso molecolare medio ponderale (Mw) dei frammenti nella frazione di lignina è misurato tramite Cromatografia di Esclusione Molecolare (o "SEC"). La SEC impiega un liquido stagnante presente nei pori delle perline quale fase fissa, ed un liquido in scorrimento quale fase mobile. La fase mobile può pertanto fluire fra le perline ed anche all'interno ed all'esterno dei pori delle perline. Il meccanismo di separazione si basa sulla dimensione delle molecole di polimero in soluzione. Le molecole più grandi sono sottoposte ad eluizione per prime. Le molecole piccole che possono entrare in numerosi pori delle perline impiegano un tempo prolungato per passare attraverso la colonna e, pertanto, escono dalla colonna lentamente. Allo scopo di determinare i pesi molecolari dei componenti di un campione polimerico, deve essere eseguita una taratura con polimeri standard di peso noto. I valori derivanti dal campione sconosciuto sono poi confrontati con il grafico di taratura. I tempi di ritenzione dipendono dal materiale di colonna usato, dall'eluente e da quanto gli standard usati sono simili ai campioni. Nella presente invenzione, l'eluente è preferibilmente 0,1 M di NaOH.
L'associazione dell'invenzione comprende altresì un acido resinico.
Preferibilmente, detto acido resinico è acido abietico, acido deidroabietico, acido palustrico, acido neoabietico, acido pimarico, acido isopimarico, acido sandaropimarico, o un rispettivo estere, o un rispettivo etere, o un rispettivo sale alcalino o alcalinoterroso, o una rispettiva forma idrogenata, o una rispettiva miscela.
Esteri idonei includono esteri di glicerolo.
Sali alcalini o alcalino-terrosi idonei includono sali di Na, K, Ca, Mg, NH4 e rispettive combinazioni.
Forme idrogenate idonee di acidi resinici includono acidi resinici diidro e tetraidro, come ad esempio acido diidropimarico, acido diidro- e tetraidroabietico.
Gli acidi resinici sono presenti nelle conifere, ed esistono tre specie principali di prodotti degli acidi resinici, specificamente Colofonia del Tallolio (TOR), Colofonia del Legno e Colofonia della Gomma. La TOR è la frazione di acido resinico separata, tramite distillazione sotto vuoto, dal Tallolio Grezzo (CTO) che è ottenuto dalla preparazione della polpa. Il CTO è ottenuto mediante acidulazione del Sapone di Tallolio Grezzo o del Sapone di Solfato Grezzo (TOS). Il TOS è separato dal liquido di cottura nell'impianto di produzione della polpa, spesso denominato liquor nero, durante il processo di riduzione in polpa. La Colofonia del Legno è la frazione separata mediante distillazione in corrente di vapore o altri mezzi da alberi morti, ceppi d'albero, rami ecc. e la Colofonia della Gomma è la frazione di resina che è stata distillata in corrente di vapore o separata tramite altri mezzi da resina estratta, con un processo spesso denominato incisione, da un albero vivo.
Le sostanze contenenti acidi resinici ed ottenute mediante distillazione sotto vuoto dal tallolio grezzo includono Tallolio Distillato (DTO), Acido Grasso di Tallolio (TOFA) e Pece di Tallolio (TOP). Il DTO contiene il 10-40% di acidi resinici. Il CTO tipicamente contiene il 15-70% di acidi resinici, ed i contenuti minimi di acido resinico sono generalmente ottenuti tramite la cottura della polpa di legno miscelata.
Il termine "Colofonia del Tallolio" o "TOR" dovrebbe essere inteso quale afferente ad una composizione ottenuta mediante distillazione del tallolio grezzo ed ulteriore raffinazione del tallolio distillato. La TOR tipicamente comprende il 60-99% (peso/peso) di acidi resinici.
Il termine "Colofonia del Legno" dovrebbe essere inteso quale afferente ad una composizione ottenuta mediante distillazione o altri mezzi da alberi morti, ceppi d'albero, rami ecc. La Colofonia del Legno tipicamente comprende il 50-99% (peso/peso) di acidi resinici.
Il termine "Colofonia della Gomma" dovrebbe essere inteso quale afferente ad una composizione ottenuta mediante distillazione o separata tramite altri mezzi da resina estratta da un albero vivo. La Colofonia della Gomma tipicamente comprende il 50-99% (peso/peso) di acidi resinici.
Il termine "Tallolio Distillato" o "DTO" dovrebbe essere inteso quale afferente ad una composizione ottenuta mediante distillazione del tallolio grezzo ed ulteriore raffinazione del tallolio distillato. Il DTO tipicamente comprende il 10-60% (peso/peso) di acidi resinici.
La composizione su base acido resinico TOR, Colofonia del Legno, Colofonia della Gomma, CTO, TOS e DTO può essere anche prodotta mediante miscelazione di una o più composizioni di acidi resinici e di una o più composizioni di acidi grassi in forma di oli o grassi. I derivati degli acidi resinici prodotti sono, ad esempio, esteri, eteri o sali metallici alcalini.
Gli acidi resinici sono noti in quanto evidenziano numerose proprietà, come ad esempio proprietà antibatteriche, antinfiammatorie ed antiossidanti. Tuttavia, gli acidi resinici sono poco stabili nel tempo, specialmente nelle forme solide, in quanto essi sono soggetti ad ossidazione, accensione spontanea e compattamento.
Si è rilevato, in modo sorprendente, che, quando un acido resinico è miscelato con la frazione di lignina conformemente alla presente invenzione, l'associazione risultante, solida o liquida, è molto stabile nel tempo e priva di ossidazione, di modo che sia possibile beneficiare in pieno delle proprietà degli acidi resinici. Ciò significa che, nell'associazione risultante, non solamente gli acidi resinici sono protetti dalla degradazione e dall'ossidazione, ma si osserva anche un effetto antibatterico sinergico fra la frazione di lignina e gli acidi resinici contro i patogeni in acquacoltura.
Si ricorda che le acque di scarico derivanti dai diversi processi di produzione della polpa contengono diversi composti organici ed inorganici: derivati del legno, sostanze chimiche di processo e composti generati durante le reazioni fra le sostanze chimiche e le materie prime. Fra tutti i composti derivati del legno, gli acidi resinici sono generalmente riconosciuti quale fonte principale di tossicità acuta negli effluenti dei settori della polpa e della carta. Una rivista di studi sulla tossicità degli acidi resinici ha evidenziato che la concentrazione acuta letale dei singoli acidi per i pesci (trota arcobaleno e salmone) e circa pari a 0,4-1 mg/1.
Risulta pertanto sorprendente ed inaspettato il fatto che, una volta in miscela con la frazione di lignina così come sopra descritto, l'associazione risultante con l'acido resinico evidenzi, in realtà, un effetto significativo sui patogeni in acquacoltura senza compromettere la salute complessiva dei pesci.
Inoltre, senza voler essere vincolati ad alcuna teoria, si ritiene che l'effetto antibatterico sinergico sia ottenuto anche in quanto la frazione di lignina si è dimostrata in grado di scomporre i biofilm batterici, in tal modo consentendo all'acido resinico di uccidere in modo più efficace i loro target. Di conseguenza, non solamente l'associazione vegetale dell'invenzione è efficace contro i patogeni in acquacoltura, come ad esempio i batteri Gram-positivi e Gram-negativi, ma tale effetto è nel complesso potenziato dalla capacità della frazione di lignina di demolire i biofilm batterici così come di proteggere gli acidi resinici dall'ossidazione, così prolungando la loro azione nel tempo.
In natura, i batteri sono principalmente associati alle superfici in comunità altamente strutturate denominate biofilm. I batteri nei biofilm presentano, solitamente, caratteristiche distinte rispetto ai batteri liberamente natanti della stessa specie, inclusa una resistenza significativamente aumentata ai trattamenti antimicrobici ed alle risposte del sistema immunitario. Nella moderna microbiologia clinica, la modalità di crescita in biofilm si è consolidata quale caratteristica di patogenicità nelle infezioni croniche. Un altro esempio di comportamento della comunità microbica è dato dal quorum sensing, un meccanismo di regolazione che comprende la comunicazione da cellula a cellula mediata tramite molecole di segnali diffusibili. Il quorum sensing è prevalente fra i batteri sia simbiotici, sia patogeni associati a piante ed animali. Risultati recenti suggeriscono che il quorum sensing regoli la formazione del biofilm nei patogeni opportunisti. Tali risultati suggeriscono che il quorum sensing di targetizzazione terapeutica possa fornire un mezzo di trattamento di numerose infezioni croniche comuni ed importanti in assenza di utilizzo di antibiotici che selezionano gli organismi resistenti.
Così come accennato, nel settore dell'acquacoltura finora, gli antibiotici ed i disinfettanti hanno avuto un successo solo limitato nella prevenzione o nella cura delle patologie acquatiche provocate da patogeni batterici acquatici. Si è rilevato che molti di questi patogeni controllano l'espressione del fattore di virulenza mediante un sistema di comunicazione da cellula a cellula. Quindi, è stata proposta l'interruzione del quorum sensing batterico quale nuova strategia antinfettiva e sono state analizzate alcune tecniche che potrebbero essere utilizzate per interrompere il quorum sensing, come ad esempio (1) l'inibizione della biosintesi delle molecole di segnale, (2) l'applicazione di antagonisti del quorum sensing (inclusi furanoni alogenati presenti in natura così come di sintesi, molecole antagoniste del quorum sensing ed essudati indefiniti di piante ed alghe superiori), (3) l'inattivazione chimica dei segnali di quorum sensing mediante antimicrobici di alogeni ossidati, (4) la biodegradazione delle molecole di segnale mediante lattonasi batteriche ed acilasi batteriche ed eucariotiche e (5) l'applicazione di antagonisti del quorum sensing. Alla luce dei risultati conseguiti dall'associazione vegetale della presente invenzione, si ritiene che la medesima possa essere considerata un nuovo approccio ed una tecnica innovativa per affrontare in modo efficace il quorum sensing batterico, in tal modo impedendo ed ostacolando la formazione dei biofilm batterici in acquacoltura.
Preferibilmente, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale fino a 6.000 Dalton.
Più preferibilmente, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale fino a 5.500 Dalton.
Ancora più preferibilmente, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale fino a 5.000 Dalton.
In alcune realizzazioni, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale fino a 2.000 Dalton.
Nelle realizzazioni preferite, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale fino a 1.500 Dalton.
In altre realizzazioni, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale minimo di 150 Dalton.
Nelle realizzazioni preferite, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale da 150 Dalton a 6.000 Dalton, preferibilmente aventi un peso molecolare medio ponderale da 250 Dalton a 5.000 Dalton, più preferibilmente aventi un peso molecolare medio ponderale da 500 Dalton a 2.500 Dalton.
Preferibilmente in tali realizzazioni, detti frammenti comprendono fino a 30 unità fenilpropaniche in media ponderale, più preferibilmente, fino a 27 unità fenilpropaniche in media ponderale.
Il peso molecolare dei tre precursori di monomeri fenilpropanoidi varia fra i 150 Da dell'alcol cumarilico, i 180 Da dell'alcol coniferilico, ed i 210 Da dell'alcol sinapilico. Il peso medio è pertanto pari a 180 Da e tale valore è stato usato quale “unità fenilpropanica”. I valori di Mw sono stati suddivisi per 180 Da, così ottenendo i numeri di unità fenilpropaniche in media ponderale.
In altre realizzazioni, la frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio numerico (Mn) fino a 2.000 Dalton.
Per le finalità della presente invenzione, il peso molecolare medio numerico (Mn) dei frammenti nella frazione di lignina è misurato mediante Cromatografia di Esclusione Molecolare. Preferibilmente, la frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio numerico (Mn) fino a 1.500 Dalton.
Nelle realizzazioni preferite, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio numerico da 150 Dalton a 1.300 Dalton.
Senza voler essere vincolati ad alcuna teoria, si ritiene che pesi molecolari medi numerici minori indichino molecole maggiormente attive. Ciò è suggerito considerando che i pesi molecolari minori indicano frammenti più piccoli, e che i frammenti più piccoli indicano frammenti meno reticolati/più brevi, e che i frammenti meno reticolati/più brevi indicano un numero più alto di gruppi funzionali liberi sugli stessi, quindi frammenti più reattivi.
Inoltre, si ritiene che le molecole più piccole possono passare agevolmente attraverso la membrana cellulare dei patogeni e diffondersi al loro interno, in tal modo aumentando in modo significativo l'efficacia complessiva della frazione di lignina.
Preferibilmente in tali realizzazioni, detti frammenti comprendono fino a 11 unità fenilpropaniche in media numerica, più preferibilmente, fino a 8 unità fenilpropaniche in media numerica.
Il peso molecolare dei tre precursori di monomeri fenilpropanoidi varia fra i 150 Da dell'alcol cumarilico, i 180 Da dell'alcol coniferilico, ed i 210 Da dell'alcol sinapilico. Pertanto, il peso medio è pari a 180 Da e tale valore è stato utilizzato quale “unità fenilpropanica”. I valori di Mn sono stati suddivisi per 180 Da, in tal modo ottenendo i numeri di unità fenilpropaniche in media numerica.
Nelle realizzazioni preferite, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale (Mw) da 150 Dalton a 2.500 Dalton, e frammenti aventi un peso molecolare medio numerico (M<n>) fino a 2.000 Dalton.
Più preferibilmente, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale (Mw) da 150 Dalton a 2.500 Dalton e da 2 a 13 unità fenilpropaniche in media ponderale, nonché frammenti aventi un peso molecolare medio numerico (Mn) fino a 2.000 Dalton e fino a 11 unità fenilpropaniche in media numerica.
Nelle ulteriori realizzazioni, la frazione di lignina presenta un indice di polidispersità (PDI) da 1,25 a 6.
L'indice di polidispersità (PDI) o indice di eterogeneità, ovvero semplicemente dispersità, è una misura della distribuzione della massa molecolare in un dato campione di polimero. Il PDI è dato dal peso molecolare medio ponderale (Mw) diviso per il peso molecolare medio numerico (Mn). Esso indica la distribuzione delle singole masse molecolari in un lotto di polimeri.
Realizzazioni particolarmente preferite sono quelle in cui detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale (Mw) da 150 Dalton a 2.500 Dalton e da 2 a 13 unità fenilpropaniche in media ponderale, ed in cui detta frazione di lignina presenta un indice di polidispersità da 1,25 a 6.
Realizzazioni particolarmente preferite sono anche quelle in cui detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio numerico (Mn) fino a 2.000 Dalton e fino a 11 unità fenilpropaniche in media numerica, ed in cui detta frazione di lignina presenta un indice di polidispersità da 1,25 a 6.
Le realizzazioni maggiormente preferite sono quelle in cui detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale (Mw) da 150 Dalton a 2.500 Dalton e da 2 a 13 unità fenilpropaniche in media ponderale, un peso molecolare medio numerico (Mn) fino a 2.000 Dalton e fino a 11 unità fenilpropaniche in media numerica, ed in cui detta frazione di lignina presenta un indice di polidispersità da 1,25 a 6.
In realizzazioni particolarmente preferite della presente invenzione, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale (Mw) da 4.400 Dalton a 5.000 Dalton e 24-28 unità fenilpropaniche in media ponderale, un peso molecolare medio numerico (Mn) da 1.200 a 1.300 Dalton e 6-7 unità fenilpropaniche in media numerica.
In altre realizzazioni particolarmente preferite della presente invenzione, detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale (Mw) da 800 Dalton a 1.500 Dalton e 4-8 unità fenilpropaniche in media ponderale, un peso molecolare medio numerico (Mn) da 300 a 700 Dalton e 2-4 unità fenilpropaniche in media numerica. In tali realizzazioni particolarmente preferite, in detta frazione di lignina, le unità fenilpropaniche più abbondanti sono quelle derivanti dall'alcol coniferilico, mentre le unità fenilpropaniche meno abbondanti sono quelle derivanti dall'alcol sinapilico.
Nelle realizzazioni preferite, detto acido resinico nell'associazione vegetale dell'invenzione è presente in forma di Colofonia della Gomma. In effetti, a differenza degli altri tipi di fonti di resina acida, la Colofonia della Gomma è prodotta tramite incisione degli alberi di pino viventi ed estrazione dell'essudato di oleoresina. L'oleoresina è essudata dall'albero di pino quale meccanismo di difesa e può essere estratta fino all'abbattimento dell'albero. Ciò significa che l'oleoresina estratta è una fonte di resina acida naturale di elevata qualità, quindi idonea per applicazioni alimentari.
Preferibilmente, nell'associazione vegetale dell'invenzione, detta frazione di lignina e detto acido resinico sono presenti in un rapporto ponderale da 20:1 a 2:1.
Più preferibilmente, nell'associazione vegetale dell'invenzione, detta frazione di lignina e detto acido resinico sono presenti in un rapporto ponderale da 15:1 a 2:1.
Ancora più preferibilmente, nell'associazione vegetale dell'invenzione, detta frazione di lignina e detto acido resinico sono presenti in un rapporto ponderale da 10:1 a 3:1.
L'associazione vegetale dell'invenzione può essere in forma solida o liquida.
Quando l'associazione vegetale è in forma solida, detta forma solida può essere composta da compresse, minicompresse, microcompresse, granuli, microgranuli, pellet, multiparticolato, particolato micronizzato o polvere.
Quando l'associazione vegetale è in forma liquida, detta forma liquida è una soluzione solvente.
Idonei solventi sono acqua, glicoli, alcol, polialcol, acidi organici e rispettive combinazioni.
Solventi preferiti sono acqua, metanolo, etanolo, n-propanolo, iso-propanolo, nbutanolo, isobutanolo, alcol allilico, 1,2-propilenglicole, 1,3-propilenglicole, 1,2-etilenglicole, polietilenglicole (PEG), glicerolo, acido lattico, acido polilattico e rispettive miscele.
Solventi più preferiti sono acqua, 1,2-propilenglicole, 1,3-propilenglicole, 1,2-etilenglicole, polietilenglicole (PEG) e rispettive miscele.
Nelle realizzazioni maggiormente preferite, il solvente è acqua.
Preferibilmente, quando l'associazione vegetale è in forma liquida, detta forma liquida presenta un pH pari a 8-11, più preferibilmente pari a 9,5-10,5.
Nelle realizzazioni preferite, l'associazione vegetale dell'invenzione è in forma solida. L'associazione vegetale può anche comprendere, in aggiunta, almeno un sale alcalino o alcalino-terroso di acido grasso C12-C24, almeno un olio grasso, o una rispettiva miscela. Tali olio grasso o sale consentono una migliore solubilizzazione degli acidi resinici quando è preferita la forma liquida dell'associazione vegetale.
Preferibilmente, detto sale alcalino o alcalino-terroso è un sale di litio, sodio, potassio, magnesio, calcio, o una rispettiva miscela.
Preferibilmente, detto acido grasso C12-C24 è acido laurico (C12), acido tridecilico (C13), acido miristico (C14), acido pentadecilico (C15), acido palmitico (C16), acido margarico (C17), acido stearico (C18), acido oleico (C18:1), acido linoleico (C18:2), acido α-linolenico (C18:3), acido γ-linolenico (C18:3), acido nonadecilico (C19), acido arachidico (C20), acido eneicosanoico (C21), acido beenico (C22), acido tricosilico (C23), acido lignocerico (C24), acido stearidonico (C18:4), acido eicosapentaenoico (C20:5), acido docosaesaenoico (C22:6), acido diomo-γ-linolenico (C20:3), acido arachidonico (C20:4), acido adrenico (C22:4), acido palmitoleico (C16:1), acido vaccenico (C18:1), acido paullinico (C20:1), acido elaidico (Ctrans-18:1), acido gondoico (C20:1), acido erucico (C22:1), acido nervonico (C24:1), acido di mead (20:3), o una rispettiva miscela.
Nelle realizzazioni preferite, detto almeno un sale alcalino o alcalino-terroso di acido grasso C12-C24 è palmitato di calcio, laurato di calcio, oleato di calcio, stearato di calcio di olio di palma, o una rispettiva miscela.
Preferibilmente, detto almeno un olio grasso è olio di semi di canapa, olio di canola, olio di girasole, olio d'oliva, olio di mais, olio di palma, olio di cocco, olio di pino, olio di semi di cotone, olio di germe di grano, olio di soia, olio di cartamo, olio di semi di lino, olio di tung, olio di ricino, olio di semi di soia, olio di arachidi, olio di semi di colza, olio di semi di sesamo, olio di germe di riso, olio di pesce, olio di balena, olio marino, o una rispettiva miscela.
Preferibilmente, l'associazione vegetale comprende microsfere o gocce o perline comprendenti l'acido resinico, e detti almeno un sale alcalino o alcalino-terroso di acido grasso C12-C24, almeno un olio grasso, o una rispettiva miscela. Ciò consente all'acido resinico di essere ulteriormente protetto dall'ossidazione grazie all'azione di schermatura chimica e fisica di detto almeno un sale alcalino o alcalino-terroso di acido grasso C12-C24, almeno un olio grasso, o una rispettiva miscela.
Nelle realizzazioni preferite, in dette microsfere o gocce o perline, l'acido resinico e l'almeno un sale alcalino o alcalino-terroso di acido grasso C12-C24, l'almeno un olio grasso, o una rispettiva miscela sono presenti in un rapporto ponderale da 30:70 a 70:30, più preferibilmente da 40:60 a 60:40.
In un ulteriore aspetto, la presente invenzione ha altresì ad oggetto l'uso di detta associazione vegetale come ingrediente funzionale per i mangimi in acquacoltura, ed in particolare come ingrediente antibatterico contro i patogeni in acquacoltura.
In effetti, l'associazione vegetale dell'invenzione si è dimostrata, in modo inatteso e sorprendente, molto selettiva ed efficace contro i patogeni in acquacoltura, al contempo senza pregiudicare i microorganismi buoni, così come mostrato negli Esempi riportati di seguito.
I patogeni in acquacoltura sono batteri Gram-positivi e Gram-negativi, come ad esempio quelli appartenenti alle specie Aerococcus viridans, Aeromonas caviae, Aeromonas hydrophila, Aeromonas salmonicida subsp. Achromogenes, Aeromonas salmonicida subsp. Salmonicida, Aeromonas schubertii, Aeromonas sobria, Arcobacter cryaerophilus (Campylobacter cryearophila), Bacteriosis Pinnerum (Decomposizione delle Pinne), Burkholderia cepacian, Citrobacter braakii, Citrobacter freundii, Clostridium perfringens, Edwardsiella ictalurid, Edwardsiella tarda, Enterobacter cloacae, Erysiopelothrix rhusiopathiae, Escherichia vulneris, Flavobacterium branchiophilum, Flavobacterium columnare (Flexibacter columnaris, Cytophaga columnaris), Flavobacterium hydatis, Flavobacterium johnsoniae, Flavobacterium psychrophilum, Flexibacter Columnaris, Hafnia alvei, Ichthyophthirius multifiliis, Lactococcus garvieae, Listeria monocytogenes, Listonella anguillarum (Vibrio anguillarum), Mycobacterium chelonae, Mycobacterium chelonae marinumb, Mycobacterium chelonae montefiorense, Mycobacterium chelonae pseudoshottsii, Mycobacterium chelonae scrofulaceum, Mycobacterium chelonae shottsii, Mycobacterium chelonae similae, Mycobacterium chelonae szulgai, Mycobacterium chelonae triplex, Mycobacterium chelonae absscessus, Mycobacterium chelonae chesapeaki, Mycobacterium chelonae fortuitum, Mycobacterium chelonae interjectum, Nocardia asteroids, Pantoea agglomerans, Photobacterium damselae sub, Photobacterium damselae subsp. damselae (Vibrio damselae), Photobacterium damsella subsp. piscicida (Pasteurella piscicida), Piscicida, Aeromonas salmonicida sub Salmonicida, Pseudomonas aeroginasa, Pseudomonas anguilliseptica, Pseudomonas chlororaphis, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas luteola, Pseudomonas plecoglossicida, Pseudomonas putida, Pseudomoniasis (P. anguilliseptica), Salmonella typhimurium, Serratia liquefeciens, Shewanella putrefaciens grp, Staphylococcus cohnii subsp. Cohnii, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus agalactiae, Streptococcus iniae, Tenacibaculum maritinum, Vagococcus salmoninarum, Vibrio alginolyticus, Vibrio anguillarum, Vibrio harveyi, Vibrio ordalii, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus e Yersinia ruckeri.
Preferibilmente, i patogeni in acquacoltura sono selezionati fra quelli appartenenti ai generi Vibrio, Salmonella, Clostridium, Streptococcus, Photobacterium, Pseudomonas, Aeromonas, Edwardsiella, Yersinia, Tenacibaculum, Listeria, Nocardia, e rispettive combinazioni.
I mangimi in acquacoltura comprendono mangimi per pesci, crostacei, molluschi ed altri organismi acquatici, così come concimi per piante acquatiche ed alghe.
A tal riguardo, la presente invenzione ha altresì ad oggetto mangimi in acquacoltura o un integratore di mangimi in acquacoltura comprendenti detta associazione vegetale ed idonei veicoli di mangimi.
Nelle realizzazioni preferite, l'associazione vegetale è usata in una quantità tale da fornire fino a 10 kg di "frazione di lignina+acido resinico" per tonnellata di mangimi in acquacoltura o di integratore di mangimi in acquacoltura, più preferibilmente 1-5 kg per tonnellata.
Detti mangimi in acquacoltura o integratore di mangimi in acquacoltura possono essere in forma solida o liquida.
Quando in forma solida, detta forma solida può essere composta da compresse, minicompresse, microcompresse, granuli, microgranuli, pellet, multiparticolato, particolato micronizzato o polvere.
Quando in forma solida, detta forma solida comprende fino a 99% in peso di associazione vegetale, preferibilmente 5-90% in peso di associazione vegetale.
Quando in forma liquida, detta forma liquida può essere composta da una soluzione, emulsione, dispersione, sospensione, gel, gocce o spray.
Quando in forma liquida, detta forma liquida comprende fino a 50% in peso di associazione vegetale, preferibilmente 0,1-25% in peso di associazione vegetale. Ciò significa che la composizione è un concentrato che può essere idoneamente diluito in acqua o direttamente miscelato con altri mangimi in acquacoltura prima dell'uso, a piacere.
Idonei veicoli di mangimi sono agenti acidificanti, correttori di acidità, antiagglomeranti, antiossidanti, filler, agenti di resistenza, agenti gelificanti, agenti di rivestimento, amidi modificati, agenti sequestranti, addensanti, dolcificanti, diluenti, solventi, agenti disgreganti, glidanti, coloranti, leganti, lubrificanti, stabilizzatori, adsorbenti, conservanti, agenti umettanti, aromi, sostanze per la formazione di film, emulsionanti, agenti umettanti, ritardanti di rilascio e rispettive miscele.
In un altro aspetto, la presente invenzione ha ad oggetto l'uso dell'associazione vegetale per il trattamento antibatterico di vasche e dispositivi per acquacoltura.
In effetti, si è rilevato, in modo sorprendente, che l'associazione vegetale dell'invenzione, una volta posta a contatto con vasche e dispositivi per acquacoltura, consente in modo significativo il raggiungimento di risultati altamente soddisfacenti nella disinfezione delle superfici, delle apparecchiature e degli elementi di filtraggio che compongono gli stessi, al contempo senza danneggiarli, così da impedire in modo idoneo infezioni e stati infiammatori negli animali.
Dette superfici ed apparecchiature possono essere realizzate in cemento, metalli, acciaio, polimeri, come ad esempio polietilene e PVC, elastomeri, o rispettive combinazioni.
Analogamente, detta associazione vegetale può essere idoneamente utilizzata come agente antibatterico per la disinfezione dell'acqua per acquacoltura, prima che gli animali acquatici vi siano alloggiati. A tal riguardo, l'associazione vegetale può essere preferibilmente in forma solida, come ad esempio in granuli, allo scopo di essere facilmente rimossa dall'acqua dopo il trattamento (ad es. mediante filtrazione meccanica) e prima dell'introduzione degli animali acquatici o, in alternativa, l'associazione vegetale può rappresentare direttamente una parte degli elementi di filtraggio dell'acqua, come rivestimento, come forma solida incorporata al loro interno o come soluzione che impregna detti elementi. La scarsa solubilità in acqua dell'associazione vegetale dell'invenzione consente di ottenere film persistenti idonei sulle superfici e sugli elementi trattati. Tale persistenza evita in modo prolungato lo sviluppo e la proliferazione dei patogeni, così come la formazione dei rispettivi biofilm. Resta anche inteso che tutte le combinazioni degli aspetti preferiti dell'uso dell'associazione vegetale dell'invenzione, così come dei mangimi in acquacoltura, dell'integratore di mangimi in acquacoltura, ed i rispettivi usi, così come riportati in precedenza, devono essere considerati come ivi divulgati.
Tutte le combinazioni degli aspetti preferiti dell'uso dell'associazione vegetale dell'invenzione, dei mangimi in acquacoltura, dell'integratore di mangimi in acquacoltura, ed i rispettivi usi divulgati in precedenza devono essere intesi come ivi descritti.
Di seguito sono riportati esempi operativi della presente invenzione, per finalità illustrative.
ESEMPI
Nei presenti Esempi, Mw e Mn sono stati misurati mediante Cromatografia di Esclusione Molecolare conformemente alla procedura seguente.
Reagenti e materiali
- Eluente: 0,1 M di NaOH, flusso 0,5 ml/min
- Taratura per rilevatore RI: standard Pullulan, Mp: 100.000 – 1.080 (sei standard), ove Mp è il peso molecolare massimo di picco
- Taratura per rilevatore UV (280 nm): standard PSS, sale di solfonato polistirene di sodio, Mp 65.400 – 891 (sei standard). Gli standard sono disciolti in acqua ultrapura, la concentrazione dovrebbe essere circa pari a 5 mg/ml. Il volume di iniezione è di 20 µl. - Campioni di controllo qualità: viene usata lignina con distribuzione Mw nota.
Attrezzatura e strumenti
- Autocampionatore Dionex Ultimate 3000, scomparto colonna e pompa
- Rilevatore a Serie di Diodi Dionex Ultimate 3000
- Rilevatore indice di riflessione: Shodex RI-101
- Colonne: colonne PSS MCX: precolonna e due colonne analitiche: 1000 Å e 100000 Å, il materiale delle colonne è una matrice copolimerica di solfonato divinilbenzene. - Filtri siringhe 0,45 µm e bottiglie di campionamento in vetro per i campioni STD. Filtrazione dei campioni:
Dispositivo filtrante senza siringhe Mini-Uniprep in PTFE o Nylon, 0,45 µm. Per la prefiltrazione, filtro a siringhe 5 µm qualora necessario.
- Bottiglie di misurazione
Procedura
- Preparazione dell'eluente
Idealmente, l'acqua usata per preparare gli eluenti dovrebbe essere acqua deionizzata di alta qualità e bassa resistività (18 MΩ*cm o migliore) contenente la minore quantità possibile di biossido di carbonio disciolto. L'acqua deve essere priva di contaminazione biologica (ad es., batteri e muffe) e di particolato.
- Lavaggio ad aghi con 10 % MeOH-acqua
- Campioni liquidi
I campioni di liquor alcalino forte sono diluiti 1:100 e filtrati con filtri a siringhe in PTFE (0,45 µm) in fiale. I campioni solidi di lignina sono diluiti e sciolti in 0,1 M di NaOH nonché filtrati con filtri a siringa in PTFE, 0,45 µm. I campioni pronti sono caricati nell'autocampionatore. Il volume di iniezione è pari a 20 µl. Dopo i campioni, 1 M di NaOH è iniettato quale campione per pulire la colonna.
Parametri strumenti:
- Portata 0,5 ml/min
- Eluente 0,1 M di NaOH
- Temperatura forno colonna 30°C
- Esecuzione isocratica
- Tempo di esecuzione 48 minuti
- Campioni solidi
I campioni solidi (lignina) sono essiccati durante la notte in un forno a 60°C, qualora necessario. Sono pesati circa 10 mg in una bottiglia di misurazione da 10 ml. Il campione è sciolto e diluito in 0,1 M di soluzione di NaOH ed inserito in una provetta capillare marcata. Il campione è filtrato con filtri in PTFE, 0,45 µm. Qualora il campione non si sciolga correttamente, esso può essere posto in un bagno d'acqua a ultrasuoni o il campione può essere filtrato tramite un filtro a siringhe da 5 µm.
- Campioni standard per taratura
Circa 50 mg di ogni standard sono pesati in una bottiglia di misurazione da 10 ml ed è aggiunta acqua ultrapura, il tutto è inserito in una provetta capillare marcata. Gli standard sono filtrati con filtri a siringhe in PTFE da 0,45 µm. Dopo l'esecuzione dei campioni di taratura, i risultati della taratura sono integrati ed elaborati nel procedimento di elaborazione e salvati. La taratura è taratura lineare di primo grado. - Campioni di controllo qualità
Relativamente ai campioni di lignina, lignina con distribuzione Mw nota è usata quale campione di controllo qualità. La lignina è sciolta in 0,1 M di NaOH e la concentrazione è pari a circa 1 mg/ml
ESEMPIO 1.
Lignina organosolv ottenuta da legno di faggio (Fagus sylvatica) è stata sottoposta a depolimerizzazione catalitica ("BCD"). Il processo di BCD è eseguito a 280°C e 250 bar per 8 minuti con un pH di 12-14. Il prodotto di lignina risultante consisteva in una frazione liquida ed una frazione solida.
Tali frazioni sono state poi separate.
La frazione liquida di lignina era un olio e presentava le caratteristiche seguenti:
Singola Specie: Fagus sylvatica
Mw 100-300 Da (1-2 unità fenilpropaniche)
fenoli 0%
guaiacoli 15-20%
siringoli 50-60%
catecoli e metossicatecoli 5-10%
oligomeri/sconosciuti 15-30%
La frazione solida di lignina presentava le caratteristiche seguenti:
Singola Specie: Fagus sylvatica
Mw 800-1.500 Da (4-8 unità fenilpropaniche)
Mn 300-700 Da (2-4 unità fenilpropaniche)
Strutture dei gruppi OH:
alifatico 0,2-0,4 mmol/g
carbossilico 0,3-0,5 mmol/g
condensato e siringile 1,0-2,0 mmol/g
guaiacile 0,4 mmol/g
catecolico e p-OH-fenile 1,0-1,8 mmol/g
Esempio 1a.
50 g della frazione di lignina oleosa (5% peso/peso) di cui sopra sono stati miscelati con 950 g di 1,3-propilenglicole e riscaldati a 40-50°C.
La miscela è stata raffreddata a temperatura ambiente, ottenendo in tal modo una soluzione viscosa (denominata sinteticamente “LMW12”).
Esempio 1b.
100 g della frazione solida di lignina (10% peso/peso) di cui sopra sono stati miscelati a caldo con 800 g di 1,3-propilenglicole e 100 g di NH4OH (soluzione al 30%).
La miscela è stata raffreddata a temperatura ambiente e poi filtrata, ottenendo in tal modo una soluzione nera (denominata sinteticamente “LMW11”).
Esempio 1c.
100 g della frazione solida di lignina (10% peso/peso) di cui sopra sono stati miscelati a caldo con 835 g di 1,3-propilenglicole e 65 g di KOH (soluzione al 20%).
La miscela è stata raffreddata a temperatura ambiente e poi filtrata, ottenendo in tal modo una soluzione nera (denominata sinteticamente “LMW10”).
ESEMPIO 2.
La frazione di lignina seguente è stata stratta da liquor nero Kraft, detta frazione di lignina presentando le caratteristiche seguenti:
> 95% di solidi totali
Singola Specie: Pino del Sud
Mw 4400-5000 Da (24-28 unità fenilpropaniche)
Mn 1200-1300 Da (6-7 unità fenilpropaniche)
Strutture dei gruppi OH:
alifatico 2,1 mmol/g
carbossilico 0,5 mmol/g
condensato e siringile 1,7 mmol/g
guaiacile 2,0 mmol/g
catecolico e p-OH-fenile 4,0 mmol/g
Esempio 2a.
100 g della frazione di lignina (10% peso/peso) di cui sopra sono stati miscelati a caldo con 840 g di 1,3-propilenglicole e 60 g di NH4OH (soluzione al 30%).
La miscela è stata raffreddata a temperatura ambiente e poi filtrata, ottenendo in tal modo una soluzione nera (denominata sinteticamente “OX11”).
Esempio 2b.
100 g della frazione di lignina (10% peso/peso) di cui sopra sono stati miscelati a caldo con 840 g di 1,3-propilenglicole e 60 g di NaOH (soluzione al 30%).
La miscela è stata raffreddata a temperatura ambiente e poi filtrata, ottenendo in tal modo una soluzione nera (denominata sinteticamente “OX10”).
ESEMPIO 3.
La frazione di lignina OX10 conformemente all'Esempio 2b è stata miscelata con Colofonia della Gomma in un rapporto ponderale pari a circa 4:1.
È stata preparata un'associazione vegetale in forma liquida avente la composizione seguente: 8% in peso di frazione di lignina, 2% in peso di Colofonia della Gomma, 0,5% in peso di KOH, la parte restante essendo costituita da propilenglicole.
ESEMPIO 4.
È stata valutata l'attività antibatterica dell'associazione vegetale dell'Esempio 3 (denominata sinteticamente “GEM”). Le Concentrazioni Minime Inibenti (MIC) sono state determinate in piastre a pozzetti multipli, in cui Blank è solamente 1,3-propilenglicole.
L'attività antibatterica è stata testata su una serie di batteri ed i risultati sono riportati nella tabella che segue.
La sinergia (%) è stata calcolata usando le formule seguenti:
MICteo= (MICOX10� 80%) (MICGUM� 20%)
Sinergia % = [(MICteo - MICGem) / MICteo]� 100
in cui:
MICOX10 è la Concentrazione Minima Inibente di OX10,
MICGUM è la Concentrazione Minima Inibente della Colofonia della Gomma, MICteo è la MIC complessiva calcolata, ovvero (MICOX10 MICGUM),
MICGem è la MIC complessiva osservata a livello sperimentale dell'Esempio 3.
Come si può immediatamente osservare dalla tabella che precede, l'associazione vegetale dell' invenzione consente, in modo sorprendente ed inatteso, di ridurre drasticamente la quantità complessiva di frazione di lignina ed in particolare di acido resinico che può essere utilizzata nei mangimi in acquacoltura contro i patogeni in acquacoltura, in tal modo ottenendo grandi risultati, in termini di efficacia, anche a concentrazioni molto basse, evitando, al contempo, l'uso degli antibiotici, nonché preservando la salute di esseri umani e di animali.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Associazione vegetale di una frazione di lignina e di un acido resinico, in cui la frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale fino a 10.000 Dalton, come misurato mediante Cromatografia di Esclusione Molecolare, detti frammenti comprendendo fino a 55 unità fenilpropaniche in media ponderale, ed in cui la frazione di lignina è in percentuale in peso maggiore dell'acido resinico, sul peso dell'associazione vegetale.
- 2. L’associazione vegetale di rivendicazione 1, in cui detto acido resinico è acido abietico, acido deidroabietico, acido palustrico, acido neoabietico, acido pimarico, acido isopimarico, acido sandaropimarico, o un rispettivo estere, o un rispettivo etere, o un rispettivo sale alcalino o alcalino-terroso, o una rispettiva forma idrogenata, o una rispettiva miscela.
- 3. L’associazione vegetale di rivendicazione 1 o 2, in cui detto acido resinico è presente in forma di Colofonia della Gomma.
- 4. L’associazione vegetale di una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui detta frazione di lignina e detto acido resinico sono in un rapporto ponderale da 20:1 a 2:1, preferibilmente da 15:1 a 2:1, più preferibilmente da 10:1 a 3:1.
- 5. L’associazione vegetale di una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui detta frazione di lignina comprende frammenti aventi un peso molecolare medio ponderale da 150 Dalton a 6.000 Dalton.
- 6. L’associazione vegetale di una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, ulteriormente comprendente almeno un sale alcalino o alcalino-terroso di acido grasso C12-C24, almeno un olio grasso, o una rispettiva miscela.
- 7. L’associazione vegetale di una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, per l’uso come ingrediente antibatterico contro i patogeni in acquacoltura nei mangimi in acquacoltura.
- 8. Mangime in acquacoltura o integratore di mangimi in acquacoltura comprendente l'associazione vegetale di una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, ed idonei veicoli di mangimi.
- 9. Il mangime in acquacoltura o l’integratore di mangimi in acquacoltura di rivendicazione 8, comprendente l'associazione vegetale in una quantità tale da fornire fino a 10 kg di "frazione di lignina+acido resinico" per tonnellata di mangime in acquacoltura o integratore di mangimi in acquacoltura, preferibilmente 1-5 kg per tonnellata.
- 10. Uso non veterinario dell'associazione vegetale di una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6 come antibatterico per la disinfezione di vasche e dispositivi per acquacoltura, o per il trattamento antibatterico dell'acqua per acquacoltura prima che gli animali acquatici vi siano alloggiati.
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