ITRE990028A1 - Integratore alimentare chelato ad uso agro-zootecnico, e metodo per l'ottenimento dello stesso. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: “Integratore alimentare chelato ad uso agro-zootecnico, e metodo per l’ottenimento dello stesso”.

Il presente trovato riguarda un integratore chelato per uso agro-zootecnico in senso lato, ed in particolare per uso alimentare zootecnico, ed il relativo metodo di ottenimento.

Un chelato è un composto che si forma tra una molecola organica (nella fattispecie un aminoacido od una catena peptidica) ed uno ione metallico mediante saldi legami di coordinazione.

Tali composti vengono largamente impiegati sia nel campo agronomico sia in quello zootecnico, in quanto la loro utilità deriva dall’azione biologica svolta dall’elemento metallico coinvolto, come attivatore, in numerosissime reazioni enzimatiche, e come regolatore in diverse funzioni metaboliche in tutti gli organismi viventi.

La presenza del legame con una fonte aminoacidica favorisce l’assorbimento, la disponibilità e l’utilizzazione dell’elemento metallico in quanto veicolato dalla componente organica in tutti i distretti dell’organismo.

In ambito zootecnico in particolare tali composti vengono utilizzati in vari settori dell’allevamento per incrementare e potenziare, a livello di organi ed apparati, le normali attività metaboliche e funzionali, con notevoli riflessi positivi sulle capacità di sviluppo produttivo degli animali.

I chelati oggi presenti sul mercato intemazionale, si possono classificare in varie categorie.

La più conosciuta è quella che raggruppa gli ioni metallici complessati con specifici singoli aminoacidi. Si tratta di composti ben definibili come una composizione chimica ed altamente assimilabili e disponibili per l’organismo. Una seconda categoria è composta da oligoelementi complessati con singoli aminoacidi che, anche se in tal caso non ben definibili, possiedono caratteristiche analoghe al gruppo precedente.

Nella produzione di tali composti, si è notato peraltro che alcuni sali metallici solubili sono difficilmente chelabili, o residuano prodotti indesiderati quali ad esempio acido fosforico, ovvero acido cloridrico.

Una terza categoria riunisce metallo-ioni complessati con più aminoacidi, preferibilmente tre al massimo fino ad un peso molecolare di 800 daltons. La maggior dimensione della molecola però comporta una minore forza di legame ed una maggiore difficoltà di assorbimento.

Ad una ulteriore categoria appartengono i proteinati, ottenuti dall’unione di uno ione metallico con una catena peptidica. Tali composti, di cui non si conosce la composizione aminoacidica, possono interagire con altre sostanze contenute nell’alimento e divenire quindi scarsamente disponibili per l’animale.

Troviamo infine i metalli complessati con catene polisaccaridiche, in cui la componente organica incide scarsamente sulle reali esigenze nutrizionali dellanimale, ed i metalli sono uniti ad acidi organici, notevolmente solubili ma facilmente dissociabili in ambiente intestinale, con negative conseguenze per l’abbassamento del pH intestinale.

Scopo del presente trovato è l’ottenere un integratore ad uso agro-zootecnico ed in particolare ad uso alimentare nel settore zootecnico, nel quale un metallo, anche classificabile fra gli oligo-elementi, sia legato ad un aminoacido con un saldo legame di chelazione, essendo tale prodotto non solo efficace ma anche stabile, facilmente riproducibile, ed esente da sottoprodotti di reazione indesiderati.

Gli scopi sono raggiunti utilizzando una metionina in soluzione con valenza acida (metionina idrossi-analoga), e reagendo con un carbonato di un metallo bivalente, in particolare iniziando la reazione dei due componenti in difetto di metionina nei confronti del carbonato.

Una sperimentazione del prodotto cosi ottenuto su bovini da latte ha mostrato positivi ed importanti effetti del trovato sugli animali.

Si sono preparati due gruppi di animali, uno di verifica alimentato con sali metallici comuni ed uno sperimentale a cui è stala fornita la stessa quantità di ioni metallici chelati però con metionina idrossi-analoga secondo il trovato, in un dosaggio di circa 10 g/capo.die.

Al termine della prova si è osservato, nel gruppo trattato, un significativo miglioramento di tutti gli indici riproduttivi (fertilità, successi fecondativi, ritorni più rapidi in calore e migliore attività ovarica) ed una diminuzione delle infezioni uterine e dei casi di mastite in seguito ad un miglioramento dello stato immunitario dell’animale che gli ha permesso di far fronte efficacemente a tutte le insidie di natura infettiva e metaboliche tipica del post-partum. Analoga sperimentazione è stata condotta presso alcuni allevamenti di bovini da carne, distinguendo un gruppo di prova da quello in analisi e fornendo agli stessi, uguali quantitativi di metalli-ione uno in forma di sale e l’altro in forma chelata per circa tre mesi, in un dosaggio di circa 10 g/capo.die.

Anche in quest’ ultima prova si è sorprendentemente notato una maggiore resistenza agli stress ambientali da parte degli animali evidenziatasi attraverso migliori performances produttive (indici di accrescimento e di conversione, sviluppo corporeo). E’ stata rilevata inoltre una diminuzione delle patologie podali (laminiti, ulcere, dermatiti interdigitali).

Il trovato risulterà di più chiara lettura dalla esposizione di un esempio di applicazione qui avanti stilata.

Esempio n° 1.

Si riporta la formula strutturale di un chelato secondo il trovato, ottenuto dalla reazione di metionina idrossi -analoga con carbonato di metallo bivalente, in presenza di acqua:

e sinteticamente

ove M può essere un metallo bivalente ed in genere

E’ stato preparato detto composto utilizzando in particolare carbonato di zinco; esso è ottenuto dalla reazione di due molecole di metionina idrossi-analoga una di

ove avvenendo la reazione in soluzione acquosa è possibile la presenza di acqua di cristallizzazione del chelato essiccato.

La reazione aviené in presenza di poca acqua demineralizzata, a temperature comprese fra 25 °C e 35°C a pressione ambiente, con sviluppo di CO2. Pur essendo la reazione leggermente esotermica, può essere opportuno scaldare leggermente fino a 40°C per accelerare il processo, e facilitare levaporazione dell’acqua in eccesso.

Nel caso descritto, il chelato essiccato si presenta come una polvere bianca, con punto di fusione a circa 248 °C, solubilità in acqua pari a circa 20 g/1 a temperatura ambiente.

Lo spettro di assorbimento vibrazionale all’infrarosso testimonia l’avvenuto processo di chelazione: infatti lo spettro presenta una serie di bande caratteristiche, in accordo con la struttura sopra descritta. Vengono riportate le bande più intense (valori in cm <-1>) : 3219 (stiramento OH); 2918 (stiramento CH); 1591 (stiramento asimmetrico COO); 1422 (stiramento simmetrico COO piegamento OH); 1307 (piegamento CH); 1088 (stiramento C-OH).

Il metodo di preparazione del prodotto è il seguente

Si versa in un miscelatore, o reattore dotato di miscelatore, una mole di zinco carbonato, insieme ad acqua deinineralizzata e leggermente riscaldata a circa 35°C, in quantità sufficiente a sciogliere lo zinco carbonato.

Il campo di temperatura ottimale è comunque situato fra 20°C e 40°C.

Si attiva il miscelatore, aggiungendo lentamente metionina idrossi-analoga per evitare effetti indesiderati di forte sviluppo di CO2e di surriscaldamento della miscela. Il rapporto stechiometrico è di due moli di metionina idrossi-analoga per mole di zinco carbonato; detto rapporto viene raggiunto lentamente, procedendo con successive aggiunte di metionina, e continuando nella miscelazione per una durata compresa fra una e due ore per favorire lo sviluppo di CO2 e levaporazione dell’acqua in eccesso.

Durante tutta la reazione il rapporto stechiometrico metionina/carbonato metallico risulta inferiore a quello teorico, tendendo asintoticamente al valore teorico alla line della reazione.

Quando il prodotto assume consistenza pastosa si può procedere al l’essiccamento, mediante i normali processi di essiccazione oggi conosciuti o all’aggiunta di prodotti adsorbenti (silice, farina di tutolo).

Si ottiene in tal modo un prodotto stabile, e puro in quanto privo di prodotti secondari di reazione.

Inoltre questo aminoacido modificato offre notevoli vantaggi rispetto ad altri comuni aminoacidi in quanto:

* risulta maggiormente assimilabile a livello duodenale e meno disponibile alla degradazione della flora batterica ruminale;

* rapidamente ri levabile a livello sanguigno e quindi disponibile per la produzione;

* si miscela in maniera uniforme senza compattarsi;

* risulta compatibile con vitamine, grassi e minerali presenti nella dieta; * aumenta l’efficacia dei prodotti antimuffe in virtù delle sue caratteristiche acide;

* 1) suo assorbimento a livello intestinale non richiede energia che viene dissipata sotto forma di azione dinamico specifica.

Il chelato ottenuto, è stato preparato mediante l’uso di macchinari semplici e già presenti in una qualsiasi normale industria integratoristica.

Infine i costi per tali operazioni sono notevolmente contenuti.

Possibili varianti.

Le possibili varianti si ottengono solamente cambiando l’elemento metallico bivalente (rame-oso, zinco, manganese-oso, cobalto, ferro-oso) chelato di volta in volta alla molecola organica.

Ad esempio, chiamando per brevità HMetOH la metionina idrossi-analoga che contiene in H acido scambiabile, i prodotti solidi ottenibili col processo sopra illustrato possono essere indicati come M(MetOH)2.nH2O ove M è il catione metallico bivalente di un carbonato.

Con M=Co<2+>, si ottiene una polvere rosa con punto di fusione >310°C. Con M=Mn<2+>, si ottiene una polvere bruno chiaro con punto di fusione >310°C.

ConM-Cu<2 >, si ottiene una polvere verde chiaro con punto di fusione =202°C. Ogni metallo-ione ha caratteristiche peculiari nei riguardi di determinati sistemi enzimatico- metabolici dell’animale o della pianta cui è somministrato, fermi restando i vantaggi di una somministrazione nella forma legata con chelazione ad una metionina idrossi-analoga.

Illustrato in applicazioni nel settore zootecnico, l’integratore oggetto del trovato potrà trovare vivace applicazione anche nel settore agronomico, ove la presenza del legame metallico bivalente con una fonte aminoacida favorisce Γ assorbimento, la disponibilità e l’utilizzazione dell’elemento metallico in quanto veicolato dalla componente organica nel tessuto vegetale.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI. 1. Integratore ad uso agro-zootecnico ed in particolare ad uso alimentare nel settore zootecnico, costituito da un chelato composto dalla unione di una molecola organica con un metallo, caratterizzato dal fatto che la parte organica è costituita da metionina in soluzione con valenza acida (metionina idrossi-analoga), e la parte inorganica da metallo bivalente sotto forma di sale carbonato.
2. 2. Integratore ad uso zootecnico come alla rivendicazione numero 1, caratterizzato dal fatto di essere espresso dalla formula ove M può essere un metallo bivalente ed in particolare .
3. 3. Integratore ad uso zootecnico come alla rivendicazione n° 1, caratterizzato dal fatto di essere costituito da un sale organico di Zn avente le seguenti caratteristiche indicative: polvere bianca, con punto di fusione a circa 248 °C, solubilità in acqua pari a circa 20 g/1 a temperatura ambiente; spettro di assorbimento vibrazionale all’infrarosso presentante una serie di bande caratteristiche (valori in cm ’) : 3219 (stiramento OH); 2918 (stiramento CH); 1591 (stiramento asimmetrico COO); 1422 (stiramento simmetrico COO piegamento OH); 1307 (piegamento CH); 1088 (stiramento C-OH).
4. 4. Metodo per Γ ottenimento di integratore ad uso agro-zootecnico, caratterizzato dal fatto di essere costituito dai seguenti processi: a) soluzione di Zn carbonato in acqua; b) miscelazione; c) addizione lenta e continua di metionina idrossi-analoga, fino a raggiungere il rapporto stechiometrico di due moli di metionina per mole di Zn carbonato; d) essiccamento finale.
5. 5. Metodo come alla precedente rivendicazione numero 4, caratterizzato dal fatto di essere condotto nel campo di temperatura da 20°C a 40°C.
6. 6. Metodo per l’ottenimento di integratore ad uso zootecnico come alla rivendicazione numero 1, caratterizzato dal fatto che durante tutta la reazione il rapporto stechiometrico metionina/carbonato metallico risulta inferiore a quello teorico, tendendo asintoticamente al valore teorico alla fine della reazione.