PL243591B1 - Zastosowanie preparatu paszowego z nanocząsteczkami tlenku cynku w formie koloidu w żywieniu kurcząt rzeźnych do ograniczania emisji metanu oraz preparat paszowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie nanocząstek metalicznego tlenku cynku - ZnO jako preparatu paszowego. Przedmiotem zgłoszenia jest także preparat paszowy, który może być wprowadzany bezpośrednio do pasz, sypkich mieszanek paszowych pełnoporcjowych i mieszanek uzupełniających, premiksów i dodatków paszowych.

Description

Opis patentowy (21) Numer zgłoszenia: 431588 (22) Data zgłoszenia: 2019.10.24 (43) Data publikacji o zgłoszeniu: 2021.05.04 BUP 09/2021 (45) Data publikacji o udzieleniu patentu: 2023.09.18 WUP 38/2023

(51)	MKP:
	A23K 10/30	(2016.01)
	A23K 20/10	(2016.01)
	A23K 20/142	(2016.01)
	A23K 20/158	(2016.01)
	A23K 20/20	(2016.01)
	A61K 33/30	(2006.01)
	A23K 50/75	(2016.01)

	(73)	Uprawniony z patentu:
		PIAST PASZE SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Lewkowiec, PL UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W POZNANIU, Poznań, PL UNIWERSYTET WARMIŃSKO-MAZURSKI W OLSZTYNIE, Olsztyn, PL SZKOŁA GŁÓWNA GOSPODARSTWA WIEJSKIEGO W WARSZAWIE, Warszawa, PL INSTYTUT ZOOTECHNIKI - PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY, Kraków, PL INSTYTUT GENETYKI I HODOWLI ZWIERZĄT POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Jastrzębiec, PL HERBERRY SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Stawiguda, PL DSM NUTRITIONAL PRODUCTS SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Mszczonów, PL CENTRUM BADAŃ DNA SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Poznań, PL PIAST PASZE II SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Płońsk, PL
	(72)	Twórca(-y) wynalazku: DAMIAN JÓZEFIAK, Robakowo, PL ANITA ZAWORSKA-ZAKRZEWSKA, Solec, PL ADAM CIEŚLAK, Przeźmierowo, PL MAŁGORZATA SZUMACHER, Kiekrz, PL JAN JANKOWSKI, Olsztyn, PL EWA SAWOSZ-CHWALIBÓG, Zgorzała, PL MONIKA ŁUKASIEWICZ, Warszawa, PL
	(74)	Pełnomocnik: Bartłomiej Fijałkowski, Łódź, PL

(54) Tytuł:

Zastosowanie preparatu paszowego z nanocząsteczkami tlenku cynku w formie koloidu w żywieniu kurcząt rzeźnych do ograniczania emisji metanu oraz preparat paszowy

PL 243591 Β1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest Zastosowanie paszy z nanocząsteczkami z nanocząstkami tlenku cynku w formie koloidu w żywieniu kurcząt rzeźnych do ograniczania emisji metanu - ZnO jako preparatu paszowego, który wpływa pozytywnie na ograniczenie metanogenów od kurcząt rzeźnych do środowiska naturalnego.

Stały wzrost liczebności populacji ludzki wymaga zabezpieczenia i dostarczenia im systematycznie pożywienia. W związku z tym, przewiduje się, że produkcja mięsa w szczególności białego - tzn. drobiowego z roku na rok będzie rosnąć. Należy jednak pamiętać, że w wyniku produkcji zwierzęcej pozostają ogromne ilości odpadów poprodukcyjnych, jak i sam proces odchowu ma negatywny wpływ na otaczającą nas biosferę (Velthof i in. 2008; Kusters 2009). W intensywnym chowie zwierząt na 1 t masy ciała dziennie uzyskuje się 60-85 kg odchodów o zawartości materii organicznej 75-85% w s.m (Roszkowski 2011). W raporcie pt. „Livestock and Climate Change”, opublikowanym w 2009 r. przez Worldwatch Institute, obliczono, że emisje związane z chowem zwierząt stanowią aż 51% całkowitej światowej emisji gazów cieplarnianych, czyli ok. 32,6 mld ton ekwiwalentu dwutlenku węgla. To więcej niż globalna emisja transportu (13,5%) i wszystkich elektrowni węglowych na świecie. Uważa się, że dane dotyczące emisji gazów cieplarnianych pochodzących z jednostkowej produkcji drobiu wydają się być niewielkie, jednak biorąc pod uwagę wielkość produkcji drobiu, emisja gazów cieplarnianych staje się strategicznym wyzwaniem. Ilość metanu produkowanego przez krowy mieści się w granicach od 68 do 123 kg/rok/szt. (Hristov i in. 2014; Monteny in. 2006; Dunkley, 2014). Trudno natomiast znaleźć informacje dotyczące wielkości emisji tego gazu od drobiu. Zgodnie z dostępnymi danymi literaturowymi wynosić ono może od 0,02 do 0,26 kg/rok/szt. (Dunkley 2014; Monteny in. 2006). W związku z tym sektor produkcji drobiu w ostatnich latach poszukuje innowacyjnych rozwiązań, w zakresie ochrony środowiska, które pozwolą szybko produkować mięso uwzględniając przy tym ograniczenia emisji gazów cieplarnianych.

Warunkiem wykorzystania ogromnego potencjału genetycznego nowoczesnych mieszańców towarowych drobiu jest prawidłowe żywienie, polegające na dostarczeniu ptakom optymalnej ilości dobrze przyswajalnych składników pokarmowych. Biorąc pod uwag stosunkowo prostą budowę przewodu pokarmowego i wysokiego zapotrzebowania intensywnie użytkowanych ptaków na składniki pokarmowe, mieszanki paszowe dla drobiu powinny składać się z materiałów bardzo dobrej jakości, charakteryzujących się wysoką dostępnością i strawnością poszczególnych składników pokarmowych (Roszkowski, 2011).

Należy przy tym podkreślić, że prawidłowe żywienie ma na celu nie tylko zapewnienie jak najlepszych wyników produkcyjnych, ale również uzyskanie optymalnego statusu zdrowotnego i dobrostanu ptaków, utrzymanie równowagi mikrobiologicznej w przewodzie pokarmowym, stymulacji procesów immunologicznych, kształtowanie optymalnej jakości pozyskiwanych surowców oraz ograniczenie wydalania do środowiska szkodliwych substancji w odchodach.

W ostatnim czasie obserwuje się intensyfikację działań zmierzających do poprawy bezpieczeństwa dodatków i produktów lub substancji stosowanych w paszach dla zwierząt gospodarskich z zachowaniem wydajności i rentowności produkcji. Działania te zwykle dążą do wprowadzenia zamienników stosowanych profilaktycznie antybiotyków, zakazanych do stosowania jako stymulatorów wzrostu przez Unię Europejską (Rozporządzenie nr 1831/2003), które utrzymywałyby wysoki status zdrowotny zwierząt oraz wyniki odchowu na poziomie zbliżonym lub lepszym. Stosowane dodatki paszowe muszą korzystnie wpływać na cechy paszy, zaspokajać potrzeby żywieniowe zwierząt, korzystnie wpływać na produkcję, cechy użytkowe lub dobrostan zwierząt, szczególnie na wskutek wpływu na mikroflorę przewodu pokarmowego a także na strawność paszy, a także wpływać pozytywnie na środowisko poprzez ograniczenie emisji gazów cieplarnianych od zwierząt gospodarskich.

Źródła gazów cieplarnianych pochodzących z produkcji zwierzęcej można podzielić na związane: - z produkcją i przygotowaniem pasz;

- bezpośrednio z procesami zachodzącymi w organizmie zwierzęcym i procesem chowu oraz hodowli;

- z zagospodarowaniem odpadów poprodukcyjnych np. gnojowicy, zużytej ściółki, padłych zwierząt, odpadów z rzeźni.

Prognozowany wzrost produkcji zwierzęcej będzie powodował zwiększenie ilości uwalnianych gazów cieplarnianych przez każde z wymienionych źródeł.

Zastosowanie dodatków paszowych dostępnych na rynku nie zawsze przynosi oczekiwane rezultaty. Wynika to zarówno ze składu stosowanych preparatów, a w szczególności z aktywności substancji w nich obecnych. Efektywność tych dodatków zależy zarówno od kompozycji, jak i dawki zastosowanych składników, a w nich substancji aktywnych. Zwiększenie ilości substancji aktywnych w dodawanym preparacie wiąże się ze wzrostem kosztów wyprodukowania mieszanki, a co za tym idzie, kosztów paszy. Zachowanie efektywności dodatku przy poniesionych minimalnych kosztach produkcji ma kluczowy wpływ na opłacalność produkcji i obniżenie emisji gazów cieplarnianych. W rezultaci e konieczne staje się poszukiwanie nowych kompozycji, wpływających na szeroko pojęty dobrostan zwierząt tym drobiu szczególnie wskutek wpływu na poprawę homeostazy mikroekosystemu układu pokarmowego przy równoczesnej dbałości o środowisko naturalne.

Ciągły wzrost popularności oraz produkcji mięsa drobiowego wiąże się również z pewnymi zagrożeniami oraz negatywnym wpływem na środowisko. Krajowy chów, ubój oraz przetwórstwo drobiu generuje wiele odpadów do których należą przede wszystkim: emisja gazów cieplarnianych, pomiot kurzy oraz odpady poubojowe. Aktualna produkcja drobiu ukierunkowana jest przede wszystkim na zysk, a ten osiąga się jedynie wtedy, gdy zwierzęta szybko rosną, dobrze wykorzystują paszę i nie chorują. W celu maksymalnego wykorzystania potencjału genetycznego zwierzęta te wymagają szczególnego żywienia, polegającego na dokładnym pokryciu wysokiego zapotrzebowania na składniki pokarmowe. Poprzez precyzyjne bilansowanie zawartości składników pokarmowych i uwzględnienie ich dostępności dla zwierząt w realny sposób można zmniejszać zarówno wydalanie biogennych pierwiastków jak i obciążenie środowiska wynikające z prowadzenia produkcji zwierzęcej. Racjonalne żywienie wymaga więc dostarczenia im w paszy odpowiedniej ilości wysokiej jakości białka, energii, składników mineralnych, witamin oraz dodatków paszowych. Jednoczenie pasze wpływają na skład i jakość pozyskiwanych produktów odzwierzęcych, co zwłaszcza z punktu widzenia konsumenta ma znaczenie priorytetowe.

W praktyce stale poszukuje się nowych komponentów paszowych pozwalających efektywnie wykorzystywać potencjał zwierząt, gdyż obecnie dostępne wykorzystywane w żywieniu drobiu pasze zawierają często nadmierną ilość substancji antyżywieniowych, które wpływają niekorzystnie na procesy zachodzące w przewodzie pokarmowym, stan zdrowia, co ostatecznie wpływa na wyniki produkcyjne zwierząt oraz jakość uzyskiwanych produktów. Gazy powstające podczas procesu trawienia w przewodzie pokarmowym drobiu mają zbliżony skład do gazów powstających w żwaczu zwierząt przeżuwających, produkujących duże ilości lotnych kwasów tłuszczowych. Poza nimi w wyniku fermentacji w jelicie powstają także dwutlenek węgla, tlenek węgla, amoniak i metan. Metan oraz tlenek węgla należą do gazów cieplarnianych (GHG), które gromadząc się w atmosferze przyczyniają się do globalnego ocieplenia. Mając na uwadze wielkość produkcji mięsa drobiowego, okazuje się że sektor drobiarski jest również istotnym źródłem emisji GHG pochodzących z fermentacji jelitowej.

Ważnymi składnikami diety są mikroelementy, między innymi cynk, który należy do pierwiastków niezbędnych dla zwierząt. Dowiedziono tego w latach 30. ubiegłego wieku. Niemniej jednak dopiero ponad dwadzieścia lat później opisano objawy kliniczne niedoboru cynku u zwierząt gospodarskich. Stwierdzono wówczas, że suplementacja cynku jest skuteczna w leczeniu parakeratozy, która stanowiła poważny problem w wielu fermach trzody chlewnej pod koniec lat 40. i na początku lat 50. ubiegłego wieku, doprowadzając do dużych strat ekonomicznych. Choroba ta była spowodowana zbyt małą podażą i niską dostępnością biologiczną cynku zawartego w skarmianych roślinach. Problem niskiej dostępności biologicznej był potęgowany coraz większą popularnością mączek sojowych. U kurcząt obserwowano spowolnienie wzrostu, zniekształcenia i uszkodzenia kończyn, pogorszoną jakość upierzenia i parakeratozę. Niskie stężenia cynku we krwi mogą wystąpić w sytuacjach stresowych i w przebiegu różnych chorób zakaźnych (Orr i in, 1990). Duże znaczenie cynku dla organizmu wynika z faktu, że pierwiastek ten wpływa na aktywność wielu enzymów i hormonów, poprzez co reguluje różne procesy zachodzące w organizmie. Cynk należy do mikroelementów, które mają największy wpływ na rozród. Dużo cynku gromadzi się w tkankach płodu i łożysku, gdyż jest on potrzebny dla prawidłowego rozwoju i wzrostu płodu (Hostetler, 2003).

Cynk (Zn) w organizmie zwierząt pełni wiele funkcji, m.in. jest istotnym składnikiem wielu białek, wchodzi w skład lub bierze udział w aktywacji licznych enzymów, uczestniczy w syntezie RNA, DNA i białka, a także w stabilizacji błon komórkowych oraz układu kostnego. Jest niezbędny do prawidłowego odczuwania smaku i zapachu, odpowiedniego funkcjonowania układu immunologicznego, prawidłowego wzrostu i rozwoju płciowego oraz syntezy i właściwego funkcjonowania niektórych hormonów, np. insuliny. Pełni również rolę przeciwutleniacza. Jako antagonista kadmu i ołowiu działa odtruwająco na te metale. Komponenty paszowe używane w żywieniu zwierząt gospodarskich często są ubogie w cynk. Z tego względu dodaje się go w postaci premiksów. Cynk w żywieniu zwierząt może być stosowany w formie nieorganicznej w postaci chlorku cynku, tlenu cynku lub siarczku cynku. Dostępne są także formy organiczne - mleczan cynku, octan cynku, chelat cynku (Mirowski, 2016).

Duże zainteresowanie w żywieniu zwierząt gospodarskich budzi możliwość poprawy efektów uzupełniania niedoborów mineralnych w paszy poprzez stosowanie preparatów zawierających składniki mineralne w postaci związków organicznych. Wiele badań wskazuje, że mikroelementy w formie organicznej mogą być lepiej wykorzystywane przez organizm niż w formie nieorganicznej. Organiczne związki cynku w większym stopniu mogą ulec zatrzymaniu w organizmie (Mirowski, 2016).

Przyswajalność mikroelementu jakim jest Zn, z jego nieorganicznych związków stanowi ok. 30%, wydalone wraz z kałomoczem w większych ilościach mogą stanowić źródło zanieczyszczenia środowiska. Stąd aby znaleźć kompromis pomiędzy ceną i biodostępnością tych związków w premiksie, wprowadza się do nich ok. 20-30% udział form organicznych najczęściej w postaci chelatów.

Zn jest mikroelementem niezbędnym dla zwierząt. Jednocześnie należy do pierwiastków, które mogą gromadzić się w środowisku, wywołując niepożądane efekty. Jest to jeden z czynników przemawiających za koniecznością unikania nadmiernych ilości cynku. Stężenie cynku dodawanego do pasz dla zwierząt zazwyczaj nie przekracza 200 mg/kg. Problematyka wydalania nadmiernych ilości cynku do środowiska dotyczy trzody chlewnej i drobiu żywionego paszami o wysokiej zawartości mikroelementów (Romeo i in. 2014).

Wykorzystanie mikroelementów w postaci nanocząsteczek jest znane i potwierdzone wynikami badań (Mroczek-Sosnowska i in., 2015). Naukowcy wykazali, że nanocząsteczki miedzi wykazują większe właściwości promujące angiogenezę, niż siarczan miedzi. W badaniach wykorzystano technikę in ovo polegającą na podawaniu koloidu nanocząstek miedzi poprzez iniekcję do jaja (do białka lub komory powietrznej). Proangiogenne właściwości nanocząstek miedzi potwierdzono na poziomie molekularnym, w badaniach in vitro i in ovo, wykazując istotne zwiększenie ekspresji wielu badanych genów promujących angiogenezę i proliferację komórek (Mroczek-Sosnowska i in., 2015).

Z publikacji KR20180117874 znany jest sposób hodowli drobiu, który dotyczy karmy dla kurczaków lub kaczek, wzbogaconej przy użyciu aktywnego płynu zawierającego składnik cynkowy. Metoda hodowli zaproponowana w opisie patentowym obejmuje następujące etapy: przygotowania mieszanego roztworu przez zmieszanie cynku w stanie sproszkowanym z roztworem octu z brązowego ryżu i ogrzewanie mieszanego roztworu; jonizowanie cynku przez zmieszanie z wodą alkaliczną; oraz chłodzenie i stabilizowanie zjonizowanej mieszanej cieczy w temperaturze pokojowej.

Znany jest także wynalazek CN106666176 w jaki dotyczy wzbogaconego cynkiem dodatku paszowego dla drobiu i sposobu jego przygotowania, i jest szczególnie przydatny do dodawania do karmy dla kurczaków. Dodatek paszowy wzbogacony w cynk zawiera 1 % siarczanu cynku, 2% węglanu cynku, 10% proteinanu cynku, 6% skorupy jaja, 1% skorupy i resztę pasty skrobiowej. Dzięki dodaniu wzbogaconej cynkiem paszy dla drobiu poprawia się zdolność drobiu do trawienia i wchłaniania oraz zwiększa się produkcja jaj i zawartość cynku w produkowanym jaju.

Z kolei publikacja UA52970 ujawnia dodatek mineralny dla kur niosek do uzyskiwania jaj o podwyższonej zawartości cynku obejmuje mieszaninę takich substancji jak: tlenki krzemu, glinu, magnezu, wodoru, żelaza III, potasu, wapnia, żelaza II, tytanu, węgla IV, manganu, fosforu, sodu i mikroelementów.

Znane jest także rozwiązanie według FR2510890 w którym dodatek paszowy zawiera sole Na, Zn, Mn lub Cu i jest stosowany jako stymulator wzrostu, który poprawia wykorzystanie paszy przez zwierzęta, szczególnie, przeżuwacze, takie jak bydło, owce i kozy. Ale także obniża stosunek octan/propionian lotnych kwasów tłuszczowych w soku żołądkowym zwierząt i zdaniem twórców jest również przydatny jako dodatek do pasz dla świń i drobiu.

Innym przykładem paszy zawierającej cynk jest CN86107863, który dotyczy wytwarzania paszy z tym pierwiastkiem. Polega na dodawaniu siarczanu cynku i innych pierwiastków śladowych, mielonych do wielkości 200 nm i dodawanych do mieszanej paszy dla drobiu. Wykorzystując pasze według niniejszego wynalazku do hodowli drobiu, zawartość cynku w ich mięsie i jaju jest 2-4 razy wyższa niż w mięsie i jajach co do których nie stosuje się tego dodatku.

Poza tym w zgłoszeniu patentowym oznaczonym nr P.41199, twórcy zastosowali suplementację dodatku hydrokoloidu nanocząstek miedzi w okresie embriogenezy, wykorzystując technikę in ovo i stwierdzili, że suplementacja taka prowadzi do zwiększenia masy ciała oraz przyrostu mięśnia piersiowego u dorosłych ptaków. Ponadto twórcy stwierdzili, że podanie nanocząstek miedzi dodatkowo ma

PL 243591 Β1 istotny wpływ na zmniejszenie zużycia paszy. Stwierdzono, że nanocząstki miedzi poprawiają efektywność odchowu poprzez ograniczenie liczby padnięć, co przekłada się na wymierne korzyści ekonomiczne pozyskanego produktu w przeliczeniu na tonaż żywca.

Twórcy obecnego wynalazku zastosowali suplementację dodatku hydrokoloidu nanocząstek cynku do paszy w okresie wzrostu drobiu i nieoczekiwanie stwierdzili, że suplementacja taka prowadzi do zmniejszenia ilości produkcji metanogennych bakterii i mikroorganizmów w przewodzie pokarmowym zwierząt przyczyniając się do obniżenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego.

Zadaniem dodatku jest poprawa homeostazy mikroekosystemu układu pokarmowego i obniżenie produkcji metanogennych związków w przewodzie pokarmowych drobiu, a co się z tym wiążę obniżenie zatruwania środowiska naturalnego.

Nieoczekiwanie dodatek nanocząsteczek tlenu cynku w postaci hydrokoloidu zastosowany w mieszance wykazał pozytywny wpływ na florę przewodu pokarmowego przez co istotnie wpłynął na obniżenie wydalania metanogenów od kurcząt rzeźnych do środowiska.

Opracowany preparat paszowy z dodatkiem nanocząstek metalicznego tlenku cynku może być wykorzystany do produkcji mieszanek pełnoporcjowych, koncentratów, pasz uzupełniających stosowanych w żywieniu kurcząt rzeźnych lub może być stosowany samoistnie. Korzystnie materiał ten jest podawany zwierzętom w okresie całego okresu odchowu, aby poprawiać homeostazę mikroekosystemu układu pokarmowego, a do środowiska emitowane jest mniejsze zanieczyszczenie poprzez ograniczenie ilości wydalanych z przewodu pokarmowego gazów.

Preparat paszowy z nanocząsteczkami tlenku cynku ograniczający emisję metanogenów u drobiu według wynalazku zawiera następujące komponenty w ilościach wskazanych w % wagowych.

Tabela 1. Skład surowcowy oraz wartość pokarmowa mieszanki

Komponenty	Jedn. miary		Ilość
PSZENICA	%		50,22
KUKURYDZA	%		10
ŚRUTA RZEPAKOWA	%		10
ŚRUTA SOJOWA 46.8%	%		19,38
OLEJ SOJOWY	%		7,15
BRGR0.3% HyD	%		0,3
FOSFORAN 1-Ca	%		1,59
KREDA	%		0,31
SÓL (NaCl)	%		0,24
SIARCZAN SODU Na2SO4	%		0,1
L-LIZYNA HC1 98	%		0,28
ALIMET 88% PŁYN	%		0,26
L-THREONINE	%		0,17
Nano ZnO	%		0,000009
Wartość pokarmowa mieszanek
Białko ogólne	%		20
Tłuszcz surowy	%		8,75
Włókno surowe	%		3,32
Wapń	%		0,7
Lizyna	%		1,13
Metionina + cystyna	%		0,9
AMEn	kcal/kg		3180

PL 243591 Β1

Przy czym nanocząsteczki ZnO niezależnie od sposobu stosowania, tj. zastosowania do produkcji mieszanek pełnoporcjowych, koncentratów, pasz uzupełniających stosowanych w żywieniu kurcząt rzeźnych lub stosowane samoistnie, mają postać koloidu.

W tym celu sprawdzenia działania preparatu według wynalazku przeprowadzono doświadczenia na kurczętach rzeźnych, których poniższe przykłady potwierdzają powyższe działanie. Według wynalazku zastosowanie tego dodatku może wpłynąć na poprawę jakości środowiska naturalnego.

Działanie nanocząstek metalicznych tlenku cynku kombinacji wraz z ww. składnikami mieszanki umożliwia obniżenie ich zawartości w preparacie paszowym nie wpływając na jakość, efektywność i wydajność dodatku. Mieszanka będąca przedmiotem wynalazku wpływa na poprawę homeostazy mikroekosystemu układu pokarmowego, oddziałuje pozytywnie na stan zdrowia kurcząt brojlerów ograniczając tym samym emisję do środowiska szkodliwych metanogenów.

Zastosowanie preparatu - paszy według wynalazku polega na zastosowaniu w żywieniu drobiu nanocząsteczak ZnO, a koloid nanocząsteczek ZnO wprowadza się do pasz, suchych, sypkich mieszanek paszowych pełnoporcjowych i mieszanek uzupełniających, premiksów i dodatków paszowych stosowanych w żywieniu drobiu w ilości 9 mg/kg suchej masy.

Zastosowanie według dowolnego z wcześniejszych znamienne tym, że wprowadzenie do diety dodatku spowoduje zmniejszenie produkcji i wydalania metanogenów w przewodzie pokarmowym drobiu do środowiska przez kurczęta rzeźne o jedną trzecią.

Zastosowanie preparatu określone w wynalazku pozwala na zwiększenie bezpieczeństwa biologicznego kurcząt rzeźnych powodując zmniejszenie produkcji i wydalania metanogenów do środowiska o ok. jedną trzecią.

Przykłady zastosowania wynalazku

W celu lepszego zrozumienia wynalazku poniżej przedstawiono przykładowe rozwiązania.

Doświadczenia przeprowadzono zarówno w warunkach in vitro przy użyciu Hohenheim Gas Test, jak i in vivo na kurczętach rzeźnych w komorach respiracyjnych.

Przykład 1

Określenie wpływu dodatku nano ZnO w sypkich pełnoporcjowych mieszankach paszowych na wyniki indeksu klimatycznego (emisję metanogenów) u kurcząt rzeźnych.

W doświadczeniu pierwszym analizowano wpływ dodatku tlenku cynku w postaci nanocząstek w sypkiej pełnoporcjowej mieszance paszowej na poziom emisji metanogenów w warunkach in vivo (w komorach).

Dodatek do paszy żywionych kurcząt rzeźnych zawiera nanocząsteczki tlenku cynku który jest stosowany w ilości 9 mg/kg mieszanki preparatu paszowego. W tabeli 1 przedstawiono skład surowcowy oraz wartość pokarmową mieszanek doświadczalnych. Przez cały czas trwania eksperymentu (5 dni) ptaki miały nieograniczony dostęp do paszy i wody (ad libitum). Wszystkie mieszanki paszowe były skarmiane w formie suchej, sypkiej. Wszystkie mieszanki zostały wyprodukowane bez dodatku jakichkolwiek stymulatorów wzrostu. Wyprodukowane pasze zostały zworkowane i oznaczone numerem grupy (T1 - pasza kontrolna; T2 - pasza według wynalazku).

Tabela 1. Skład surowcowy oraz wartość pokarmowa mieszanki doświadczalnej

Komponenty	Jedn. miary	Tl	T2
PSZENICA	%	50,22	50,22
KUKURYDZA	%	10	10
ŚRUTA RZEPAKOWA	%	10	10
ŚRUTA SOJOWA 46.8%	%	19,38	19,38
OLEJ SOJOWY	%	7,15	7,15
BR GR 0.3% HyD bez enzymów	%	0,3	0,3
FOSFORAN 1-Ca	%	1,59	1,59
KREDA	%	0,31	0,31
SÓL (NaCl)	%	0,24	0,24
SIARCZAN SODU Na2SO4	%	0,1	0,1

PL 243591 Β1

L-LIZYNA HC198	%	0,28	0,28
ALIMET 88% PŁYN	%	0,26	0,26
L-THREONINE	%	0,17	0,17
ZnO	mg/kg	9	-
Nano ZnO	mg/kg	-	9
Wartość pokarmowa mieszanek
Białko ogólne	%	20	20
Tłuszcz surowy	%	8,75	8,75
Włókno surowe	%	3.32	3,32
Wapń	%	0,7	0,7
Lizyna	%	1,13	1,13
Metionina + cystyna	%	0,9	0,9
AMEn	kcal/kg	3180	3180

Doświadczenia przeprowadzono na 35.-dniowych kurczętach podzielonych losowo na 2 grupy doświadczalne po 10 osobników. Doświadczenie żywieniowe trwało 5 dni. Kurczęta rzeźne biorące udział w doświadczeniu otrzymywałyjednązdwóch sypkich mieszanek pełnoporcjowych - bez dodatku testowanego dodatku paszowego a z tradycyjnie stosowaną formą ZnO w ilości 9 mg/kg (T1); z testowanym dodatkiem tlenku ZnO w ilości 9 mg/kg (T2). Kurczęta umieszczono w komorach respiracyjnych, wyposażonych w detektory pomiaru emisji metanu (Servomex 4100). Monitoring rozmiaru emisji metanu przeprowadzono przez 72 godziny. Po zakończeniu monitoringu emisji gazów od ptaków, kurczęta ubito i pobrano treść jelita ślepego do dalszych badań w warunkach in vitro.

Tabela 2. Wyniki badań in vivo

Wyszczególnienie		Tl		T2		SEM P- valuc
Tn vivo	Archaea (ΠΛηΙ-1)	0.464a	±	1.12	0.259b ±	0.043	0.024 <0.0001
In vivo	Całkowita liczba bakterii	3.522a	±	0.06	1.998b ±	0.505	0.180 <0.0001

^a,bróżnice statystycznie istotne przy P<0.05, SEM - błąd standardowy pomiaru

Uzyskane wyniki z badań in vivo wskazały istotne statystycznie obniżenie produkcji metanogenów - bakterii z grupy Archaea i całkowitej liczby bakterii (których głównym produktem oddychania jest metan), przez kurczęta otrzymujące dodatek nano ZnO w porównaniu do ptaków żywionych w grupy kontrolnej (z tradycyjną formą tlenku Zn).

Przykład 2

Określenie wpływu dodatku nano ZnO w sypkich pełnoporcjowych mieszankach paszowych na wyniki indeksu klimatycznego (emisję gazów) u kurcząt rzeźnych.

W doświadczeniu drugim analizowano wpływ dodatku nanocząstek tlenku cynku w sypkiej pełnoporcjowej mieszance paszowej na poziom emisji metanogenów w warunkach in vitro.

Od kurcząt utrzymywanych w komorach poubojowo pobrano 5 gramów treści jelita ślepego poubojowo. Reprezentatywne ilości treści jelitowej, w ramach poszczególnych grup doświadczalnych, zmieszano w warunkach beztlenowych z 20 ml bufom fosforanowo-sodowego (pH 6.5), a następnie przeniesiono do 100 ml gazoszczelnych strzykawek (Haberle LABORTECHNIK GmbH & Co. KG), zgodnie z procedurą stosowaną w technice Hohenheim Gas Test. Próby inkubowano w temp. 39°C przez okres 7 h, zgodnie z procedurą uwzględniającą tempo pasażu treści przez przewód pokarmowy (6.7 h

PL 243591 Β1 u dorosłego ptaka), a opisaną przez Warner i in. (1981). W próbach po inkubacji oznaczono koncentrację metanu (chromatografia gazowa z detektorem TCD). Oceniane mieszanki są tożsame z wskazanymi w przykładzie I.

Tabela 3. Wyniki badań in vitro Hohenheim Gas Test.

Wyszczególnienie		Tl			T2			SEM P- valuc
In vitro	Archaea (10yml-L)	0.076 a	±	0.004	0.029b	±	0.005	0.024 <0.0001
In vitro	Całkowita liczba bakterii (109ml-1)	0.546a	±	0.018	0.211h	±	0.028	0.180 <0.0001

^a-b różnice statystycznie istotne przy P<0.05, SEM - błąd standardowy pomiaru

Uzyskane wyniki badań w warunkach in vitro wskazują istotnie statystycznie obniżenie produkcji metanogenów- bakterii z grupy Archaea i całkowitej liczby bakterii - (o ponad 60%) (których głównym produktem oddychania jest metan), przez kurczęta otrzymujące dodatek nano ZnO w porównaniu do ptaków żywionych w grupy kontrolnej (z tradycyjną formą tlenku Zn).

Bibliografia

1. Dunkley C. S. (2014). Global Warming: How Does It Relate to Poultry? UGA Extension Bulletin 1382.

2. Hostetler C.E., Kincaid R.L., Mirando M.A.: The role of essential tracę elements in embryonic and fetal development in livestock. Vet. J. 2003, 166, 125-139

3. Hristov, AN; Johnson, KA; Kebreab, E. 2014. Livestock methane emissions in the United States Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(14). https://doi.Org/10.1073/pnas. 1401046111.

4. Kusters J. 2009. Energy and CO2 balance of bio-energy plants and of various forms of bioenergy. Dulmen. Yara International ASA.

5. Mirowski A. Zinc in cattle nutrition. Part I. Zinc content in the body. Życie Weterynaryjne 2016, 91(1).

6. Mirowski A. Zinc in cattle nutrition. Part II. Zinc supplementation. Życie Weterynaryjne 2016, 91(2)

7. Monteny G-J., Bannink A., Chadwick D. (2006). Greenhouse gas abatement strategies for animal husbandry. Agriculture, Ecosystems and Environment 112 163-170.

8. Mroczek-Sosnowska N., Sawosz E., Prasad Vadalasetty K., Lukasiewicz M., Niemiec J., Wierzbicki M., Kutwin M., Jaworski S., Chwalibog A. 2015. Nanoparticles of copper stimulate angiogenesis at systemie and molecular level. Int. J. Mol. Sci. 16, 4838-4849; doi: 10.3390/ijms16034838).

9. Orr C.L., Hutcheson D.P., Grainger R.B., Cummins J.M., Mock R.E.: Serum copper, zinc, calcium and phosphorus concentrations of calves stressed by bovine respiratory disease and infectious bovine rhinotracheitis. J. Anim. Sci. 1990, 68, 2893-2900.

10. P.411998 - Zastosowanie nanocząstek miedzi jako stymulatora przyrostu masy mięśniowej Zgłoszenie oznaczono w UPRP numerem: P.411998

11. Regulation (EC) N° 1831/2003 of the European Parliament and of the Council of 22 September 2003 on additives for use in animal nutrition.

12. Romeo A., Vacchina V., Legros S., Doelsch E.: Zinc fate in animal husbandry systems. Metallomics 2014, 6, 1999-2009

13. Roszkowski, A. 2011. Technologie produkcji zwierzęcej a emisje gazów cieplarnianych. Problemy Inżynierii Rolniczej nr 2, 83-97.

14. Veithof GL., Schils RLM., Asman WAH., Klimont Z., Oenema O. 2008. Integrated assessment of nitrogen emissions from agriculture in EU-27 using Miterra-Europa [online].

PL 243591 Β1

Claims (3)

1. Zastosowanie preparatu paszowego z nanocząsteczkami tlenku cynku w formie koloidu w żywieniu kurcząt rzeźnych do ograniczania emisji metanu, charakteryzujące się tym, że do paszy dla drobiu w szczególności kurcząt rzeźnych dodany jest preparat w formie koloidu nanocząstek ZnO w ilości 9 mg/kg suchej masy, przy czym skład surowcowy preparatu paszowego jest następujący:

Komponenty Jedn. miary Ilość

PSZENICA % 50,22

KUKURYDZA % 10

ŚRUTA RZEPAKOWA % 10

ŚRUTA SOJOWA 46.8% % 19,38

OLEJ SOJOWY % 7,15

BR GR 0.3% HyD % 0,3

FOSFORAN 1-Ca % 1,59

KREDA % 0,31

SÓL (NaCl) % 0,24

SIARCZAN SODU Na2SO4 % 0,1

L-LIZYNA HC1 98 % 0,28

ALIMET 88% PŁYN % 0,26

L-THREONINE % 0.17

Nano ZnO % 0,000009

Wartość pokarmowa mieszanek

Białko ogólne % 20

Tłuszcz surowy % 8,75

Włókno surowe % 3,32

Wapń % 0,7

Lizyna % 1.13

Metionina + cystyna % 0.9

AMEn kcal/kg 3180

2. Zastosowanie według zastrz. 1 znamienne tym, że preparat paszowy z nanocząsteczkami tlenku cynku w formie koloidu może być samoistnym produktem, względnie może wchodzić w skład pasz pełnoporcjowych, uzupełniających, leczniczych i premiksów, a także funkcjonalnych dodatków paszowych.

PL 243591 Β1

3. Preparat paszowy z nanocząsteczkami tlenku cynku w postaci koloidu znamienny tym, że zawiera następujące komponenty w ilościach wskazanych w % wagowych:

Komponenty Jedn. miary Ilość

PSZENICA % 50,22

KUKURYDZA % 10

ŚRUTA RZEPAKOWA % 10

ŚRUTA SOJOWA 46.8% % 19,38

OLEJ SOJOWY % 7,15

BRGR0.3% HyD % 0,3

FOSFORAN 1-Ca % 1,59

KREDA % 0,31

SÓL (NaCl) % 0,24

SIARCZAN SODU Na2SO4 % 0,1

L-LIZYNA HC1 98 % 0,28

ALIMET 88% PŁYN % 0,26

L-THREONINE % 0,17

Nano ZnO % 0,000009

Wartość pokarmowa mieszanek

Białko ogólne % 20

Tłuszcz surowy % 8,75

Włókno surowe % 3,32

Wapń % 0,7

Lizyna % 1,13

Metionina + cystyna % 0,9

AMEn kcal/kg 3180