WO2018049494A1 - Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, usos e produtos resultantes - Google Patents
Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, usos e produtos resultantes Download PDFInfo
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- WO2018049494A1 WO2018049494A1 PCT/BR2017/050030 BR2017050030W WO2018049494A1 WO 2018049494 A1 WO2018049494 A1 WO 2018049494A1 BR 2017050030 W BR2017050030 W BR 2017050030W WO 2018049494 A1 WO2018049494 A1 WO 2018049494A1
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- A23K50/10—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for ruminants
Definitions
- the present invention relates to a process for obtaining ruminant nutritional product containing carboxylic acids in the form of encapsulated microparticles for nutrition of ruminal microorganisms, as well as methods of providing them. More specifically, it comprises the isobutyric, isovaleric, valeric and 2-methylbutyric carboxylic acids, whether or not combined, their respective salts, intermediates, analogs, isomers, similar, precursors or derivatives, encapsulated in microparticle form.
- the present invention also relates to encapsulated microparticle-containing compositions of said carboxylic acids and methods of use obtained by said process.
- a diet that alters microbial protein production directly affects the quantity and quality of protein that reaches the small intestine, and thus of targeted products such as meat and milk.
- it has been an objective in ruminant nutrition to maximize the flow of microbial protein to the small intestine, thus increasing the productive efficiency, since besides having an excellent nutritional profile for the animal, it is undoubtedly the most protein source. for any production system.
- Most current ruminant nutrition additives belong to the class of antimicrobials, whose purpose is to "forcefully select" ruminal microorganisms, weakening or eliminating undesirable ones.
- additives which, even if intended for ruminants, target the animals' small intestines and thus rumen escape, or bypass, without fermentation.
- Formulations containing organic acids have gained ground in the world animal nutrition market as an important alternative to the use of additives.
- Isobutyric, isovaleric, and 2-methylbutyric carboxylic acids also known as branched chain volatile fatty acids, or isoacids, and valeric acid, are essential nutrients in ruminant nutrition.
- branched chain volatile fatty acids or isoacids, and valeric acid.
- cellulolytic bacteria These bacteria have their own requirement for essential nutrients, which, in addition to isoacids, also require ammonia (NH 3 ), B-complex vitamins and carbon dioxide (CO2).
- US 4,376,790 comprised a mixture of the ammonium isobutyrate, valerate, isovalerate and 2-methylbutyrate salts as a feed supplement for ruminants. Its efficacy has been scientifically proven through several studies, already known in the state of the art, showing perspectives of its potential use as a nutritional additive. However, the fact that the product was marketed in liquid form, coupled with issues of certain variability in the results, as well as possible rejection by the animals due to the strong odor, caused difficulties in the success of marketing. Such problems led to the application of new patent.
- WO 84/00669 comprised a composition of product mixtures of the reaction of nitrogen sources with isobutyraldehyde, isovaleraldehyde, valeraldehyde and 2-methylbutyraldehyde aldehydes as a feed compound for ruminants.
- the new formulation has advantages over the art because it apparently has a reduced odor and solid form presentation.
- aldehydes are known to have irritating odors and are practically insoluble. Probably for these reasons, the new formulation was not successful in the market either.
- EP 0 233 819 B1 comprised formulations in pelleted form containing a mixture of isobutyric, 2-methylbutyric, valeric and isovaleric acid calcium salts, with the addition of animal fat, tallow, or coconut oil, described to suppress the dust caused by calcium salts and facilitate the formation of pellets.
- animal fat, tallow, or coconut oil described to suppress the dust caused by calcium salts and facilitate the formation of pellets.
- the incorporation of oil or fat into the product, together with calcium salts has made the product very poorly degradable in the rumen, or bypass.
- the alleged improvements in art did not, in fact, achieve the proposed goal of benefiting the rumen of animals.
- Efficiency in ruminant production is achieved through better utilization and utilization of ingested fiber, for example from pasture and other feed as by-products, crop residues, among others, so that these animals are able to exploit their true ecological niche in the most economical way, offering them the best conditions to optimize their production by transforming the ideal food, fiber, into the perfect nutrient, microbial protein, which only a ruminant can produce.
- the process of encapsulating substances in animal nutrition has been growing day by day.
- the use of this process and its methods aim to protect the external environmental and / or internal digestive degradations of the active ingredients.
- ruminant animals have many particularities regarding the digestion of the food they eat, due to rumen-related characteristics, a complex environment compartment and dependent on the interaction between host and microorganisms, which live in perfect symbiosis.
- the encapsulation process applied to ruminant nutrition cannot simply be seen as a protection against ruminal degradation when the focus is on the rumen, and meeting the requirements of its microorganisms is a prime prerequisite.
- microparticle encapsulation process is defined herein as the inclusion or distribution of small particles containing said carboxylic acids in solid or semi-solid forms, or liquid droplets, in normally polymeric material.
- the resulting microencapsulate containing the active ingredients may further receive a coating, coating or film layer which allows the formation of a physical barrier between the external medium and the active ingredients, effectively reducing or even eliminating the pungent odor of carboxylic acids, and At the same time, it is capable of undoing under specific stimulus, releasing the active component at the ideal place and moment, ie, in the rumen and in sync with fiber degradation.
- the encapsulation process of isobutyric, isovaleric, valeric and 2-methylbutyric carboxylic acids according to the present invention comprises the following advantages:
- An object of the present invention is a process for obtaining encapsulated microparticles containing at least one of the isobutyric, isovaleric, 2-methylbutyric and valeric carboxylic acids for preparing compositions for the nutrition of ruminal microorganisms in ruminant animals.
- the encapsulation process aims the bioselectivity, adhesion and nutrition of specific cellulolytic and hemicellulolytic microorganisms, as well as the control of the release of the carboxylic acids in the rumen and their corresponding salts, isomers, equivalents, analogs, precursors, intermediates and derivatives. including mixtures.
- Another object of the present invention relates to the products resulting from said process, compositions containing encapsulated carboxylic acid microparticles, including various forms of presentation, overcoming the problems presented in the state of the art, adding biotechnological improvements, new functional characteristics and new ways of use for this product.
- micro is used in conjunction with the words “particle, granule, sphere or capsule", which designate a product resulting from the encapsulation process described herein, without, however, limiting the scope. of the same, either in relation to the particle type, size or the process itself.
- fertilizer is used herein to refer to substances, compounds, materials, compositions, additives, excipients, among others, which are within the scope of animal nutrition, suitable for nutritional and approved zootechnical use. by competent body.
- the process of obtaining encapsulated microparticles of at least one of the isobutyric, isovaleric, valeric and 2-methylbutyric carboxylic acids, and their salts, intermediates, analogs, isomers, similars, precursors, derivatives and mixtures comprises the following: phases: (A) Obtain a chemically stable liquid solution containing at least one of the carboxylic acids, hereinafter referred to as the active ingredient, compound or component, from isobutyric, isovaleric, valeric and 2-methylbutyric acids, their salts, intermediates, analogs, isomers, similars, precursors, derivatives and mixtures;
- liquid solution includes the result of the addition or admixture of at least one of said carboxylic acids to at least one substance, excipient, vehicle or agent and mixtures.
- excipients, vehicles or agents may include, but are not limited to: solvents or co-solvents, such as water, oil, alcohol, among others, viscosity increasing agents, such as alginate, guar gum , among others, tonicity agents, such as sodium chloride, dextrose, among others, suspending agent, such as kaolin, CMC, HMC, among others, acidifying agent, such as acetic acid, citric acid, among others, alkalizing agent, such as ammonium hydroxide, sodium hydroxide, among others, diluent or filler, such as lactose, starch, among others, binders, such as starch, methylcellulose, among others.
- solvents or co-solvents such as water, oil, alcohol, among others, viscosity increasing agents, such as alginate, guar gum , among others, tonicity agents, such as sodium chloride, dextrose, among others, suspending agent, such as kaolin, CMC, HMC, among
- disintegrant or disintegrant such as sodium bicarbonate, tartaric acid, among others, lubricant, nonstick or sliding, such as talc, calcium stearate, among others, coating agent, such as for example ethyl cellulose, HPMC, sucrose, shellac, among others, absorbents or driers such as calcium carbonate, talc, among others, surfactants such as soy lecithin, cyclodextrins, polysorbates, among others, vehicles as, for example, vegetable oils, ethyl alcohol, among others, thickeners, for example, carboxyvinyl polymer, hydroxyethylcellulose, among others, wetting agent, for example, propylene glycol, glycerine, among others, emollient, such as glycerin propylene glycol, among others, emulsifying agent, such as glyceryl monostearate, cetyl alcohol, among others, antioxidant, such as ascorbic acid, sodium sulfit
- salts thereof includes any salt resulting from the reaction of a base with any of said isobutyric, isovaleric, valeric or 2-methylbutyric acids, preferably resulting in salts of monopositive or dipositive ions, but not limiting. , such as sodium, potassium, calcium, magnesium, ammonium salts, among others.
- intermediates, analogs, isomers, similar, precursors and derivatives includes, but is not limited to, acyl halides, anhydrides, esters, cyclic esters, salts, amides, nitriles, amines, alcohols, aldehydes, ketones, carboxylate ions, alpha-keto acids, amino acids, including the like and / or a mixture thereof.
- step (B) Subjecting the liquid solution formed in step (a), comprising at least one of said carboxylic acids, to the encapsulation process, preferably but not limited to coating.
- This step results in obtaining solid microparticles in powder or granule form.
- the obtained microparticles should preferably have, but are not limited to, the following characteristics:
- Membranes polymeric matrix or coating material, preferably, but not limited to: any natural or synthetic cellulosic or hemicellulosic carbohydrate-based substance or material, including analogs, mixtures and derivatives, for example , pure cellulose, cotton, liner, cellulose pulp, hemicellulose, biocompounds or biocomponents, synthetic derivatives such as methyl, ethyl, hydroxypropyl, hydroxypropylmethyl, methylethyl, carboxymethylcellulose, cellulose acetate, cellulose triacetate, hydroxyethylcellulose, hydroxymethylcellulose, cellulose amorphous cellulose, cellobiose, nitrocellulose, among other cellulosic polymers.
- any natural or synthetic cellulosic or hemicellulosic carbohydrate-based substance or material including analogs, mixtures and derivatives, for example , pure cellulose, cotton, liner, cellulose pulp, hemicellulose, biocompounds or biocomponents, synthetic derivatives such
- Gums, similars and derivatives such as guar gum, arabic gum, xanthan gum, alginates, among others.
- Proteins, their derivatives or the like such as gelatins, albumins, caseins, among others.
- Lipids, their derivatives or the like such as waxes, soaps, oils, fats, stearic acid, phospholipids, among others.
- encapsulation includes chemical, physical or physicochemical processes, techniques or methods, known in the art, which may be used to produce coated or uncoated microparticles containing at least one active component, acids carboxylic acids. Examples of methods, but without limitation: coacervation, polymer-polymer incompatibility, polymerization, solvent evaporation, pelletizing, extrusion, compression, atomization, fluidization, agglomeration, granulation, lyophilization, molecular inclusion, spheronization, sieving, blending, layer gain, dissolution bath drip, rotational suspension separation , spray drying or spray drying atomization, spray cooling, spray chilling, fluidized bed, among others possible.
- coating comprises a solution, preferably polymeric but not limiting, sprayed onto the microparticles, forming a film, film or coating that will protect the microparticle and modulate the release of the active component in at least one of said particles.
- carboxylic acids in the rumen preferably polymeric but not limiting, sprayed onto the microparticles, forming a film, film or coating that will protect the microparticle and modulate the release of the active component in at least one of said particles.
- the granulation or agglomeration step of the microparticles may be incorporated, with optional but not limiting addition of binding agent or other substance which may add value to the process;
- other active components or other substances which may add value to the product and / or process such as vitamins, provitamins, may also be incorporated or combined in the same microcapsule, microsphere, microparticle or granule. and chemically defined substances having similar effects, trace elements or compounds of trace elements, amino acids, their salts and analogs, urea and its derivatives, zootechnical additives such as digestives, enzymes with specific catalytic properties, flora balancers such as probiotics, prebiotics and acidifiers, performance enhancers, anticoccidials, technological additives such as adsorbents, binders, antioxidants, antiumectants, preservatives, emulsifiers, stabilizers, thickeners, gelling agents, acidity regulators, humectants, sensory additives such as dyes and pigments, flavorings, palatizers, enzymes, products therapeutic or medicinal action, preventative or curative pharmacological action products, herbal products
- fertilizer compositions includes at least one of isobutyric, isovaleric, valeric and 2-methylbutyric carboxylic acids, their salts, intermediates, analogs, isomers, similars, precursors, derivatives and mixtures, in the form of encapsulated microparticles, mixed with products or mixtures composed of nutritionally acceptable ingredients and / or additives, in appropriate proportions, which may contain vehicles, agents or excipients intended for animal nutrition and may or may not meet the total nutritional requirements of the animals for which they are intended.
- Nutritional compositions are prepared by a simple mixing process in vertical, horizontal, Y-type mixers, or any other suitable for making premixes, cores or animal feeds.
- Nutritional compositions may contain the microencapsulates combined or not with each other at different inclusion percentages.
- ingredients may also be added to the mixture, such as, but not limited to, vitamins, provitamins and chemically defined substances of similar effects, trace elements or trace element compounds, amino acids, their salts and analogs, urea and its derivatives, zootechnical additives, such as digestives, enzymes with specific catalytic properties, flora balancers such as probiotics, prebiotics and acidifiers, performance enhancers, anticoccidials, technological additives such as adsorbents, binders, antioxidants, antiumectants, preservatives, emulsifiers, stabilizers, thickeners, gelling agents, acidity regulators, humectants, sensory additives such as dyes and pigments, flavorings, palatalizers, enzymes, therapeutic or medicinal products, preventative or curative pharmacological products, herbal products whether or not in association with others, protein and energy meal and ingredients or any other nutritionally acceptable ingredients and products;
- Nutritional compositions prepared with at least one of the microencapsulated isobutyric, isovaleric, valeric and 2-methylbutyric carboxylic acids, including their salts, intermediates, analogs, isomers, similars, precursors, derivatives and mixtures, according to the process described by this invention must meet the nutritional requirements of the rumen-specific anaerobic, cellulolytic and hemicellulolytic microorganisms according to the mathematical model "RNS - Ruminant Nutrition System" described by Tedeschi and Fox (2013).
- steps may be added to the process described for preparing compositions with novel presentation forms and use of microparticles containing encapsulated carboxylic acids.
- novel presentation and use includes: (i) Obtaining as a liquid suspension from the microparticles produced as described in this invention for preparation of a solution containing said dispersed microparticles for application by spraying, atomizing, dusting, spreading, brushing, dipping or dumping into feed considered to be bulky for ruminants, such as, but not limited to the scope of the present, straw, grass, crop residues, silage, hay, total diets, among others. other nutritionally acceptable fibrous foods.
- Said suspension, containing microencapsulates of said carboxylic acids for rumen-specific release offers the advantage of direct delivery to animals without the need for early fermentation or risk of product loss through volatilization or leaching into the environment.
- semi-solid, pasty or liquid forms such as suspensions, dispersions, emulsions, creams, colloids or slurries may be associated, but not limited to, carriers, dispersants, emulsifiers, solubilizers, protective colloids, surfactants, adhesion, thickeners, antifreeze, defoamers, dyes, binders, among others, provided that they are duly approved by the competent bodies, nutritionally acceptable and non-toxic to animals.
- the present invention provides advantages over the state of the art in that the process of encapsulating the active components, said isobutyric, isovaleric, valeric and 2-methylbutyric acids, including their respective salts, mixtures, intermediates, analogs, isomers , similar, precursors and derivatives, promotes the reduction of the volatile odor of carboxylic acids, in addition to enabling other forms of presentation and use of such acids, such as in a stable and odorless liquid form, for example.
- the encapsulated microparticles of these acids have advantages over the technique because they include characteristics essential to ruminant nutrition, such as the control of active ingredients release with diet degradation synchronism, as well as direct and specific nutrition of the microorganisms that degrade fibrous carbohydrates in the rumen.
- the present invention also allows the exploration of characteristics related to the encapsulation process itself, for example, but without limiting the scope of the invention, differentiating products by color, producing different sizes, adding specific coating agents by target microorganism, varying the time of active release, variation in porosity characteristics, among several other advantages that the present invention may provide.
- the present invention is further explained by the following examples for the purpose of demonstrating without limiting the scope of the present invention.
- Example 1 Obtaining microparticles of sodium isobutyrate, isovalerate and 2-methylbutyrate salts, coated with hydroxypropyl methylcellulose (HPMC).
- HPMC hydroxypropyl methylcellulose
- a slurry is obtained from each salt, which is then subjected to a spray-drying process, producing solid microparticles which are then coated with hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) solution.
- HPMC hydroxypropyl methylcellulose
- the encapsulated microparticles resulting from the process contain isoacid concentrations according to Table 1.
- Example 2 Preparation of a nutritional composition for growing bovine animals containing carboxylic acid microparticles prepared according to Example 1 of the present invention.
- composition describes an example of use of the isoacid microparticles obtained according to Example 1, in a mixture with commercial products intended for growing beef cattle.
- the composition in Table 2 is prepared in a horizontal helical mixer.
- Table 2 Mineral nutritional composition with encapsulated microparticles.
- This example illustrates a comparative simulation of the expected performance in animals fed the nutritional composition containing the isoacid microparticles and another without the microparticles.
- the composition according to Table 2 is provided to growing beef cattle, average 15 months old and with an initial average weight of 300 kg (10 @), on a Brachiaria brizantha pasture diet. A consumption of 300 g / head / day of nutritional composition was considered with and without the encapsulated microparticles.
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Abstract
A presente invenção refere-se a um processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para nutrição de ruminantes compreendendo pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, 2-metilbutírico e valérico, seus sais e misturas, para preparação de composições destinadas ao atendimento dos requerimentos nutricionais de microrganismos anaeróbios específicos no rúmen. O objetivo é realizar uma nutrição direta e precisa destes microrganismos que degradam carboidratos fibrosos, através das características compreendidas pelas micropartículas encapsuladas, como bio- seletividade e adesão dos microrganismos ao revestimento, além de liberação controlada dos componentes ativos com sincronismo. O processo de encapsulamento das micropartículas também é capaz de promover a diminuição do odor volátil dos ácidos carboxílicos, os quais serão, dessa forma, isolados e protegidos de fatores ambientais externos, interações com outros produtos ou manuseio. A presente invenção também se refere a outras formas de apresentação e uso das micropartículas encapsuladas, trazendo benefícios econômicos pelo menor uso de fontes protéicas e energéticas dietéticas, além de benefícios ambientais pela maior eficiência na rota metabólica de produção da proteína microbiana no rúmen.
Description
"PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE MIC RO PARTÍCULAS
ENCAPSULADAS PARA RUMINANTES, USOS E PRODUTOS
RESULTANTES"
CAMPO DA INVENÇÃO
[001 ] A presente invenção refere-se a um processo para obtenção de produto nutricional para ruminantes contendo ácidos carboxílicos na forma de micropartículas encapsuladas para nutrição de microrganismos ruminais, além métodos de fornecimento das mesmas. Mais especificamente, compreende os ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, combinados ou não, seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores ou derivados, encapsulados em forma de micropartículas. Através do encapsulamento dos ditos ácidos carboxílicos, com inclusão ou revestimento de material celulósico, forma-se uma micropartícula, que permite o reconhecimento e a adesão de microrganismos específicos que degradam fibra no rúmen, e a liberação controlada dos referidos ácidos carboxílicos para nutrição dos microrganismos específicos aderidos. Adicionalmente, a presente invenção também se refere às composições contendo micropartículas encapsuladas dos referidos ácidos carboxílicos e métodos de uso, obtidas por meio do dito processo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Na nutrição de ruminantes, para uma maximização da produção de proteína microbiana, faz-se necessário o máximo atendimento aos requerimentos dos microrganismos que compõem a microbiota ruminai.
[003] Uma dieta que altera a produção de proteína microbiana, afeta diretamente a quantidade e a qualidade da proteína que chega ao intestino delgado e, portanto, dos produtos almejados, como carne e leite. Dessa forma, tem sido objetivo na nutrição dos ruminantes, maximizar o fluxo de proteína microbiana para o intestino delgado, aumentando assim a eficiência produtiva, uma vez que além de possuir excelente perfil nutricional para o animal, é, sem dúvida, a fonte protéica mais económica para qualquer sistema produtivo.
[004] A maioria dos aditivos atuais destinados à nutrição de ruminantes pertencem à classe dos antimicrobianos, cujo objetivo é fazer uma "seleção forçada" de microrganismos ruminais, enfraquecendo ou eliminando os indesejáveis. Há também outros tipos de aditivos que, mesmo sendo destinados a ruminantes, têm como alvo o intestino delgado dos animais e, portanto, o escape do rúmen, ou bypass, sem que ocorra fermentação.
[005] Formulações contendo ácidos orgânicos têm ganhado espaço no mercado mundial de nutrição animal como uma importante alternativa ao uso de aditivos. A constante demanda pela eficiência na produção de alimentos, aliada a questões relacionadas à segurança alimentar e à sustentabilidade, tem desafiado nutricionistas de todo o mundo a buscarem alternativas.
[006] Os ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, e 2-metilbutírico, também conhecidos como ácidos graxos voláteis de cadeia ramificada, ou isoácidos, e o ácido valérico, são nutrientes essenciais na nutrição de ruminantes. Diversos estudos têm sido publicados, desde a década de 50, dissertando sobre a importância destes compostos para as bactérias do rúmen, em particular, para o grupo de bactérias que degradam fibra, as chamadas bactérias celulolíticas. Estas bactérias têm seu próprio requerimento por nutrientes essenciais, os quais, além dos isoácidos, também requerem amónia (NH3), vitaminas do complexo B e gás carbónico (CO2).
[007] Embora seja reconhecida e comprovada a eficácia dos ácidos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, combinados ou não, assim como seus sais e análogos, no atendimento aos requerimentos nutricionais das bactérias que degradam carboidratos fibrosos no rúmen de animais ruminantes, um dos grandes problemas evidenciados pelo estado da técnica foi a rejeição pelos animais ao produto, em função da presença de odores fortes e repugnantes, que é uma das características marcantes destes ácidos carboxílicos.
[008] Na década de 80, nos Estados Unidos, o uso dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, 2-metilbutírico e valérico, seus sais e derivados, na nutrição de ruminantes foi amplamente testado e sua eficácia comprovada
através de inúmeros estudos publicados. Após comprovação da eficácia e segurança do produto, uma empresa nos Estados Unidos chegou a produzir e comercializar o produto na forma de sais de cálcio.
[009] A patente US 4,376,790 compreendia uma mistura dos sais de amónio isobutirato, valerato, isovalerato e 2-metilbutirato como um suplemento alimentar para ruminantes. Sua eficácia foi cientificamente comprovada através de vários estudos, já conhecidos no estado da técnica, demonstrando perspectivas de seu uso potencial como aditivo nutricional. Entretanto, o fato do produto ter sido comercializado na forma líquida, aliado a questões de certa variabilidade nos resultados, além de possível rejeição por parte dos animais devido ao forte odor, ocasionaram dificuldades no sucesso da comercialização. Tais problemas levaram à aplicação de nova patente.
[0010] A WO 84/00669 compreendeu uma composição de misturas de produtos da reação de fontes de nitrogénio com os aldeídos isobutiraldeído, isovaleraldeído, valeraldeído e 2-metilbutiraldeído, como um composto alimentar para ruminantes. A nova formulação apresentou vantagens sobre a arte por, aparentemente, possuir odor reduzido e apresentação na forma sólida. Entretanto, sabe-se que aldeídos possuem odores irritantes, além de serem praticamente insolúveis. Provavelmente por estas questões, a nova formulação também não foi bem sucedida no mercado.
[001 1 ] A EP 0 233 819 B1 compreendeu formulações na forma peletizada contendo uma mistura de sais de cálcio dos ácidos isobutírico, 2-metilbutírico, valérico e isovalérico, com adição de gordura animal, sebo, ou óleo de coco, descrita para suprimir a poeira causada pelos sais de cálcio e facilitar a formação de péletes. Entretanto, a incorporação de óleo ou gordura ao produto, em conjunto com os sais de cálcio, tornou o produto muito pouco degradável no rúmen, ou "bypass". As alegadas melhorias sobre a arte, na verdade, não atingiram o objetivo proposto que era o de beneficiar o rúmen dos animais.
[0012] Em relação ao processo nas referidas patentes, estas em nada inovaram. Nenhuma delas foi bem sucedida em solucionar, de forma eficaz, os problemas encontrados no estado da técnica.
[0013] O grande desafio na nutrição de ruminantes deve ser o desenvolvimento de ferramentas tecnológicas que propiciem a máxima extração de seus produtos, seja carne, leite ou outros, ao máximo potencial genético, no menor custo de produção e da forma mais sustentável e saudável possível, não somente para o animal, mas principalmente para o homem e para o meio ambiente.
[0014] A eficiência na produção de ruminantes é alcançada através da melhor utilização e aproveitamento da fibra ingerida, por exemplo, de pastagens e de outros alimentos como subprodutos, restos de cultura, entre outros, de modo que esses animais sejam capazes de explorar seu verdadeiro nicho ecológico da forma mais económica, ofertando a eles as melhores condições para que otimizem sua produção através da transformação do alimento ideal, a fibra, no nutriente perfeito, a proteína microbiana, o qual somente um ruminante é capaz de produzir.
[0015] Dessa forma, torna-se factível a criação de ruminantes mais eficientemente e sem a iminente necessidade de concorrer com humanos por grãos cultivados em lavouras. Afinal, deve-se explorar a grandeza de um ruminante, que é sua capacidade única de transformar aquilo que não nos serve de alimento em nutriente nobre e essencial, capaz de alimentá-lo completamente. Por isso, o rúmen deve ser sempre o foco principal de uma produção eficiente.
[0016] Há inúmeras patentes que discorrem sobre processos de manipulação de produtos nutricionais para animais. Todavia, referente especificamente a processos de encapsulamento aplicados a produtos destinados à nutrição animal, o estado da técnica têm descrito apenas produtos cuja absorção dos componentes ativos ocorre no abomaso ou intestino delgado dos animais, ou seja, produtos bypass.
[0017] O processo de encapsulamento de substâncias na nutrição animal tem crescido a cada dia. A utilização deste processo e seus métodos visam a proteção às degradações externas ambientais e/ou digestórias internas dos ingredientes ativos. Todavia, animais ruminantes possuem muitas
particularidades com relação à digestão dos alimentos que ingerem, devido a características relacionadas ao rúmen, um compartimento de ambiente complexo e dependente da interação existente entre hospedeiro e microrganismos, que vivem em perfeita simbiose. O processo de encapsulamento aplicado à nutrição de ruminantes não pode ser visto simplesmente como uma proteção à degradação ruminai quando o foco é o rúmen, e o atendimento aos requerimentos de seus microrganismos é um pré- requisito primordial.
[0018] O processo de encapsulamento de micropartículas é aqui definido como a inclusão ou distribuição de pequenas partículas contendo os referidos ácidos carboxílicos nas formas sólida ou semissólida, ou gotículas líquidas, em material, normalmente, polimérico. O microencapsulado resultante, contendo os ingredientes ativos, pode ainda receber uma camada de revestimento, cobertura ou filme que permite a formação de uma barreira física entre o meio externo e os ingredientes ativos, reduzindo ou até eliminando eficazmente o odor pungente dos ácidos carboxílicos, e ao mesmo tempo, é capaz de se desfazer sob estímulo específico, liberando o componente ativo no local e momento ideais, ou seja, no rúmen e em sincronia com a degradação da fibra.
[0019] Portanto, o processo de encapsulamento dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, de acordo com a presente invenção, compreende as seguintes vantagens:
[0020] (a) Mascarar o odor desagradável dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, de forma mais eficiente;
[0021 ] (b) Proteger o composto ativo, os ácidos carboxílicos, em relação a fatores externos e ambientais, como por exemplo, umidade, temperatura, manuseio, entre outros;
[0022] (c) Estabilidade física e química, permitindo maior tempo de prateleira, misturas e interações com outros produtos, entre outros;
[0023] (d) Bio-seletividade e adesão de microrganismos específicos às micropartículas, através da adição de características às mesmas, como por exemplo, mas não restritas a, tamanho dos poros, material de revestimento ou
de matriz, entre outras que facilitarão uma nutrição mais precisa e direta desses microrganismos;
[0024] (e) Fornecer o composto ativo, ácidos carboxílicos, em forma de liberação controlada, aos microrganismos específicos ruminais para atendimento de seus requerimentos nutricionais;
[0025] (f) Controle de liberação do composto ativo em sincronismo com a taxa de degradação das fibras no rúmen, e consequente taxa de crescimento microbiano, ou seja, de 3% a 15% por hora;
[0026] (g) Taxa de passagem da micropartícula no rúmen controlado pela gravidade específica, material de revestimento e porosidade da micropartícula;
[0027] (h) Possibilitar outros métodos de fornecimento do produto através de diferentes formas de apresentação, como por exemplo, suspensões coloidais ou líquidas, contendo as micropartículas, para pulverização em alimentos fibrosos, ou também na forma pastosa ou semissólida para recheios em co-extrusados, entre outras possibilidades;
[0028] (i) Permitir o encapsulamento dos referidos ácidos carboxílicos combinados entre si ou de forma individual, ou até combinados em misturas com outros ingredientes ativos, numa mesma cápsula ou grânulo, porém sem ser limitante, possibilitando ampla gama de composições e proporções em misturas;
[0029] (j) Reduzir custos de produção animal através de uma "nutrição de precisão", com aumento da população microbiana específica e, portanto, maior fluxo de proteína microbiana, com consequente redução na necessidade de fornecimento de outras fontes de proteínas, como farelos, concentrados, rações, entre outros.
[0030] Em vista do que foi exposto, e dos problemas existentes no estado da técnica, há a necessidade de um processo eficaz para obtenção de um produto nutricional para ruminantes, contendo os ácidos carboxílicos voláteis de cadeia ramificada e o ácido n-valérico, e seus respectivos sais, isômeros, equivalentes, análogos, precursores, intermediários e derivados, com foco no rúmen.
OBJETIVO DA INVENÇÃO
[0031 ] É objeto da presente invenção um processo para obtenção de micropartículas encapsuladas contendo pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, 2-metilbutírico e valérico para preparação de composições destinadas à nutrição de microrganismos ruminais em animais ruminantes. O processo de encapsulamento objetiva a bio-seletividade, adesão e nutrição de microrganismos específicos, celulolíticos e hemicelulolíticos, assim como o controle de liberação dos ácidos carboxílicos no rúmen, e de seus correspondentes sais, isômeros, equivalentes, análogos, precursores, intermediários e derivados, incluindo misturas. Outro objetivo da presente invenção relaciona-se aos produtos resultantes do referido processo, composições caracterizadas por conterem micropartículas encapsuladas de ácidos carboxílicos, incluindo diversas formas de apresentação, superando os problemas apresentados no estado da técnica, agregando melhorias biotecnológicas, com novas características funcionais e novas formas de uso para este produto.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0032] Para os efeitos da presente invenção, o prefixo "micro" é utilizado associado às palavras "partícula, grânulo, esfera ou cápsula", as quais designam um produto resultante do processo de encapsulamento aqui descrito, sem, contudo, limitar o escopo da mesma, tanto em relação ao tipo de partícula, tamanho ou ao processo em si.
[0033] A expressão "nutricionalmente aceitáveis" é empregada na presente invenção referindo-se a substâncias, compostos, materiais, composições, aditivos, excipientes, entre outros, que estão inseridos no âmbito da nutrição de animais, apropriados para uso zootécnico nutricional e aprovados por órgão competente.
[0034] O processo de obtenção de micropartículas encapsuladas de pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2- metilbutírico, e de seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores, derivados e misturas, compreende as seguintes etapas:
[0035] (a) Obter uma solução líquida, quimicamente estável, contendo pelo menos um dos ácidos carboxílicos, aqui denominado ingrediente, composto ou componente ativo, dentre os ácidos isobutírico, isovalérico, valérico e 2- metilbutírico, seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores, derivados e misturas;
[0036] A expressão "solução líquida" compreende o resultado da adição ou mistura de pelo menos um dos referidos ácidos carboxílicos a pelo menos uma substância, excipiente, veículo ou agente e misturas.
[0037] Exemplos típicos de excipientes, veículos ou agentes podem incluir, porém sem se limitarem a: solventes ou cossolventes, como por exemplo água, óleo, álcool, entre outros, agentes para aumento de viscosidade, como por exemplo, alginato, goma guar, entre outros, agentes de tonicidade, como por exemplo, cloreto de sódio, dextrose, entre outros, agente suspensor, como por exemplo, caulim, CMC, HMC, entre outros, agente acidificante, como por exemplo, ácido acético, ácido cítrico, entre outros, agente alcalinizante, como por exemplo, hidróxido de amónio, hidróxido de sódio, entre outros, diluente ou agente de enchimento, como por exemplo, lactose, amido, entre outros, aglutinantes, como por exemplo, amido, metilcelulose, entre outros, desagregante ou desintegrante, como por exemplo, bicarbonato de sódio, ácido tartárico, entre outros, lubrificante, antiaderente ou deslizante, como por exemplo, talco, estearato de cálcio, entre outros, agente de revestimento, como por exemplo, etilcelulose, HPMC, sacarose, goma laca, entre outros, absorventes ou secantes, como por exemplo, carbonato de cálcio, talco, entre outros, tensoativos, como por exemplo, lecitina de soja, ciclodextrinas, polissorbatos, entre outros, veículos, como por exemplo, óleos vegetais, álcool etílico, entre outros, espessantes, como por exemplo, polímero carboxivinílico, hidroxietilcelulose, entre outros, agente umectante, como por exemplo, propilenoglicol, glicerina, entre outros, agente emoliente, como por exemplo, glicerina, propilenoglicol, entre outros, agente emulsificante, como por exemplo, monoestearato de glicerila, álcool cetílico, entre outros, agente antioxidante, como por exemplo, ácido ascórbico, sulfito de sódio, entre outros, parabenos
ou antifúngicos, como por exemplo, ácido benzóico, metilparabeno, entre outros, conservantes, como por exemplo, cloreto de benzalconio, fenol, entre outros, agentes levigantes ou pulverizantes, como por exemplo, glicerina, óleo mineral, entre outros, agentes sequestrantes ou quelantes, como por exemplo, EDTA, entre outros, adsorventes, como por exemplo, carvão ativado, celulose em pó, entre outros, tampão ou tamponantes, como por exemplo, citrato de sódio, fosfato de potássio, entre outros, e ainda, geleificantes, como por exemplo, gomas, polímero carboxivinílico, entre outros e agentes edulcorantes, como edulcorantes, flavorizantes e corantes.
[0038] A expressão "respectivos sais" compreende qualquer sal que resulte da reação de uma base com qualquer um dos referidos ácidos isobutírico, isovalérico, valérico ou 2-metilbutírico, preferencialmente, resultando em sais de íons monopositivos ou dipositivos, porém sem serem limitantes, como por exemplo, sais de sódio, potássio, cálcio, magnésio, amónio, entre outros.
[0039] A expressão "intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores e derivados" compreende, porém sem limitar, a haletos de acila, anidridos, ésteres, ésteres cíclicos, sais, amidas, nitrilas, aminas, álcoois, aldeídos, cetonas, íons carboxilatos, alfa-cetoácidos, aminoácidos, incluindo semelhantes e/ou mistura dos mesmos.
[0040] (b) Submeter a solução líquida formada na etapa (a), compreendendo pelo menos um dos referidos ácidos carboxílicos, ao processo de encapsulamento, preferencialmente, porém sem limitar, com revestimento. Esta etapa resulta na obtenção de micropartículas sólidas em forma de pó ou grânulos. As micropartículas obtidas devem possuir, preferencialmente, porém sem serem limitantes, as seguintes características:
[0041 ] (i) Tamanhos de partículas variáveis;
[0042] (ii) Alta porosidade, com poros de diâmetro máximo de 5,0 pm;
[0043] (iii) Liberação do composto ativo no rúmen de forma controlada, preferencialmente, sincronizado à mesma taxa de crescimento microbiano celulolítico e hemicelulolítico, porém sem ser limitante;
[0044] (iv) Alta solubilidade/dispersão/difusão do ativo no líquido ruminai, objetivando pronta biodisponibilidade aos microrganismos-alvo;
[0045] (v) Alta capacidade de intumescimento/expansão da micropartícula no rúmen;
[0046] (vi) Matriz polimérica ou membrana de revestimento, preferencialmente, de caráter hidrofílico, porém sem ser limitante, de modo a facilitar a criação de biofilme;
[0047] (vii) Gravidade específica menor ou igual a 1 (um);
[0048] (viii) Membranas, matriz polimérica ou material de revestimento, de preferência, porém não se limitando a: qualquer substância ou material à base de carboidratos celulósicos ou hemicelulósicos, naturais ou sintéticos, incluindo análogos, misturas e derivados, como por exemplo, celulose pura, algodão, línter, polpa celulósica, hemicelulose, biocompostos ou biocomponentes, derivativos sintéticos, tais como, metil, etil, hidroxipropil, hidroxipropilmetil, metiletil, carboximetilcelulose, acetato de celulose, triacetato de celulose, hidroxietilcelulose, hidroximetilcelulose, celulose microcristalina, celulose amorfa, celobiose, nitrocelulose, entre outros polímeros celulósicos. Gomas, similares e derivados, como por exemplo: goma guar, goma arábica, goma xantana, alginatos, entre outros. Outros tipos de carboidratos, seus derivados ou similares, naturais ou sintéticos, como por exemplo: pectina, amido, dextrano, ciclodextrina, sucrose, glicose, sacarose, entre outros. Proteínas, seus derivados ou similares, como por exemplo, gelatinas, albuminas, caseínas, entre outros. Lipídeos, seus derivados ou similares, como por exemplo, ceras, sabões, óleos, gorduras, ácido esteárico, fosfolipídeos, entre outros. Quitosana, quitina, entre outros aqui não especificados, que possam ser utilizados como material de revestimento, desde que nutricionalmente aceitos.
[0049] A expressão "encapsulamento" compreende processos, técnicas ou métodos químicos, físicos ou físico-químicos, já conhecidos no estado da arte, que possam ser utilizados para produzir micropartículas revestidas ou não, contendo pelo menos um dos componentes ativos, os ácidos carboxílicos. São exemplos de métodos, porém sem serem limitantes: coacervação,
incompatibilidade polímero-polímero, polimerização, evaporação do solvente, peletização, extrusão, compressão, atomização, fluidificação, aglomeração, granulação, liofilização, inclusão molecular, esferonização, peneiramento, malaxagem, ganho de camadas, gotejamento em banho de dissolvatação, separação por suspensão rotacional, secagem por aspersão ou atomização por spray drying, spray cooling, spray chilling, leito fluidizado, entre outros possíveis.
[0050] A expressão "revestimento" compreende uma solução ou dispersão, preferencialmente polimérica, porém não limitante, aspergida sobre as micropartículas, formando uma película, filme ou revestimento que protegerá a micropartícula e modulará a liberação do componente ativo, pelo menos um dos referidos ácidos carboxílicos, no rúmen.
[0051 ] (c) Opcionalmente, pode ser incorporada etapa de granulação ou aglomeração das micropartículas, com adição opcional, porém não limitante, de agente aglutinante ou outra substância que possa agregar valor ao processo;
[0052] (d) Opcionalmente, também podem ser incorporados ou combinados, numa mesma microcápsula, microesfera, micropartícula ou grânulo, outros componentes ativos ou outras substâncias que possam agregar valor ao produto e/ou ao processo, como por exemplo, vitaminas, provitaminas e substâncias quimicamente definidas de efeitos similares, oligoelementos ou compostos de oligoelementos, aminoácidos, seus sais e análogos, ureia e seus derivados, aditivos zootécnicos, como por exemplo, digestivos, enzimas com propriedades catalíticas específicas, equilibradores da flora, como probióticos, prebióticos e acidificantes, melhoradores de desempenho, anticoccidianos, aditivos tecnológicos, como por exemplo, adsorventes, aglomerantes, antioxidantes, antiumectantes, conservantes, emulsificantes, estabilizantes, espessantes, gelificantes, reguladores de acidez, umectantes, aditivos sensoriais, como por exemplo, corantes e pigmentantes, aromatizantes, palatabilizantes, enzimas, produtos de ação terapêutica ou medicamentosa, produtos de ação farmacológica preventiva ou curativa, produtos fitoterápicos associados ou não a outros, ou quaisquer outros nutricionalmente aceitáveis;
[0053] (e) Após a obtenção das micropartículas dos referidos ácidos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico na forma sólida em pó ou grânulos, pode proceder-se à preparação de composições nutricionais contendo pelo menos um dos ácidos microencapsulados.
[0054] A expressão "composições nutricionais" compreende pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores, derivados e misturas, na forma de micropartículas encapsuladas, misturado a produtos ou misturas compostas por ingredientes e/ou aditivos nutricionalmente aceitáveis, em proporções adequadas, podendo conter veículos, agentes ou excipientes, destinados à nutrição de animais, podendo ou não perfazer o atendimento às exigências nutricionais totais dos animais aos quais se destinem.
[0055] As composições nutricionais são preparadas através de um processo de mistura simples, em misturadores verticais, horizontais, tipo Y, ou quaisquer outros apropriados para realizar pré-misturas, núcleos ou rações para animais. As composições nutricionais podem conter os microencapsulados combinados ou não entre eles, em diferentes porcentagens de inclusão. Outros ingredientes também podem ser adicionados à mistura, como por exemplo, porém sem serem limitantes, vitaminas, provitaminas e substâncias quimicamente definidas de efeitos similares, oligoelementos ou compostos de oligoelementos, aminoácidos, seus sais e análogos, ureia e seus derivados, aditivos zootécnicos, como por exemplo, digestivos, enzimas com propriedades catalíticas específicas, equilibradores da flora, como probióticos, prebióticos e acidificantes, melhoradores de desempenho, anticoccidianos, aditivos tecnológicos, como por exemplo, adsorventes, aglomerantes, antioxidantes, antiumectantes, conservantes, emulsificantes, estabilizantes, espessantes, gelificantes, reguladores de acidez, umectantes, aditivos sensoriais, como por exemplo, corantes e pigmentantes, aromatizantes, palatabilizantes, enzimas, produtos de ação terapêutica ou medicamentosa, produtos de ação farmacológica preventiva ou curativa, produtos fitoterápicos
associados ou não a outros, farelos e ingredientes protéicos e energéticos ou quaisquer outros ingredientes e produtos nutricionalmente aceitáveis;
[0056] As composições nutricionais, preparadas com pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico microencapsulados, incluindo seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores, derivados e misturas, de acordo com o processo descrito por esta invenção, deve atender aos requerimentos nutricionais dos microrganismos anaeróbios específicos do rúmen, celulolíticos e hemicelulolíticos, de acordo com o modelo matemático "RNS - Ruminant Nutrition System", descrito por Tedeschi e Fox (2013).
[0057] (f) Opcionalmente, podem ser adicionadas etapas ao processo descrito para preparação de composições com novas formas de apresentação e uso das micropartículas contendo os ácidos carboxílicos encapsulados.
[0058] A expressão "novas formas de apresentação e uso" compreende: (i) A obtenção na forma de uma suspensão líquida, a partir das micropartículas produzidas conforme descrito nesta invenção, para preparação de uma solução contendo as referidas micropartículas dispersas, para aplicação por meio de pulverização, atomização, polvilhação, espalhamento, escovagem, imersão ou despejamento em alimentos considerados volumosos para ruminantes, tais como, porém sem restringir o escopo da presente, palhadas, capins, restos de cultura, silagens, fenos, dietas totais, entre outros alimentos fibrosos nutricionalmente aceitáveis. A dita suspensão, contendo microencapsulados dos referidos ácidos carboxílicos para liberação específica no rúmen, oferece a vantagem de fornecimento direto aos animais, sem necessidade de fermentação antecipada, ou risco de perdas de produto por volatilização ou lixiviação para o meio ambiente, (ii) Outra opção é a obtenção de forma semissólida ou pastosa, tipo emulsão, creme ou pasta, a partir das micropartículas produzidas conforme descrito pela presente invenção, para preparação de uma pasta, creme ou coloide tipo sol-gel, contendo as referidas micropartículas dispersas, para incorporação em produtos co-extrusados na forma de recheios.
[0059] Opcionalmente, podem ser adicionadas substâncias auxiliares ou agentes no processo de obtenção de novas formas de apresentação e uso, de acordo com a presente invenção. Por exemplo, para obtenção de formas semissólida, pastosa ou líquida, como suspensões, dispersões, emulsões, cremes, colóides ou pastas fluidas, podem ser associados, porém sem limitarem, carreadores, dispersantes, emulsionantes, solubilizantes, coloides protetores, tensoativos, agentes de adesão, espessantes, anticongelantes, antiespumantes, corantes, aglutinantes, entre outros, desde que devidamente aprovados por órgãos competentes, nutricionalmente aceitáveis e não tóxicos aos animais.
[0060] A presente invenção proporciona vantagens sobre o estado da técnica pelo fato de que o processo de encapsulamento dos componentes ativos, os referidos ácidos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, incluindo seus respectivos sais, misturas, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores e derivados, promove a diminuição do odor volátil dos ácidos carboxílicos, além de possibilitar outras formas de apresentação e uso dos referidos ácidos, como em uma forma líquida estável e sem odores, por exemplo. As micropartículas encapsuladas dos referidos ácidos apresentam vantagens sobre a técnica por compreenderem características essenciais à nutrição de ruminantes, como controle de liberação de ingredientes ativos com sincronismo de degradação da dieta, além de nutrição direta e específica dos microrganismos que degradam carboidratos fibrosos no rúmen, possibilitando menor uso de fontes dietéticas protéicas e energéticas, além de maior eficiência na rota metabólica de produção da proteína microbiana no rúmen, com consequentes benefícios ambientais. A presente invenção, também permite a exploração de características relativas ao próprio processo de encapsulamento, como por exemplo, porém sem limitação do escopo da invenção, diferenciar produtos por cores, produzir diferentes tamanhos, adicionar agentes de revestimento específicos por microrganismo alvo, variar o tempo de liberação do ativo, variação nas características de porosidade, entre várias outras vantagens que a presente invenção pode proporcionar.
[0061 ] A presente invenção é explicada também pelos exemplos a seguir descritos, com o intuito de demonstrar, sem que os mesmos limitem o escopo da presente.
[0062] Exemplo 1 : Obtenção de micropartículas de sais de sódio isobutirato, isovalerato e 2-metilbutirato, revestidas com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC).
[0063] Sais de sódio, de cada um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico e 2-metilbutírico, são individualmente obtidos através de reação de neutralização ácido-base, nas devidas proporções estequiométricas.
[0064] Obtém-se uma pasta fluida de cada sal, que é então submetida a um processo de secagem por aspersão, produzindo micropartículas sólidas que são, então, revestidas com solução de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC).
[0065] As micropartículas encapsuladas resultantes do processo contêm concentrações de isoácidos, de acordo com a Tabela 1 .
Tabela 1. Concentração de ativos em sais de sódio.
[0066] Exemplo 2: Preparação de uma composição nutricional destinada a bovinos em fase de crescimento contendo micropartículas de ácidos carboxílicos preparadas de acordo com o Exemplo 1 da presente invenção.
[0067] A composição a seguir descreve um exemplo de uso das micropartículas de isoácidos obtidas de acordo com o Exemplo 1 , em uma mistura com produtos comerciais destinado a bovinos de corte em fase de crescimento. A composição na Tabela 2 é preparada em um misturador horizontal helicoidal.
Tabela 2. Composição nutricional mineral com micropartículas encapsuladas.
[0068] Exemplo 3: Simulação de desempenho em modelo matemático
[0069] Este exemplo ilustra uma simulação comparativa do desempenho esperado em animais alimentados com a composição nutricional contendo as micropartículas de isoácidos e outra sem as micropartículas. A composição, de acordo com a Tabela 2, é fornecida a bovinos de corte em crescimento, com idade média de 15 meses e com peso médio inicial de 300 kg (10@), em uma dieta em pastagem de Brachiaria brizantha. Foi considerado um consumo de 300 g/cabeça/dia da composição nutricional com e sem as micropartículas encapsuladas.
[0070] Uma avaliação comparativa de desempenho foi realizada no modelo matemático nutricional "RNS - Ruminant Nutrition System" (Tedeschi e Fox, 2013, versão Beta) que prediz os requerimentos de animais ruminantes e o suprimento de energia e nutrientes da dieta que estão disponíveis para atender aos requerimentos em cada situação única de produção. Os resultados comparativos são mostrados na Tabela 3.
Tabela 3. Resultados comparai'
Pasto + Composição
Pasto + Composição
Parâmetros Nutricional com
Nutricional
Micropartículas
Consumo da
composição nutricional 300 g 300 g
(g/cab/dia)
Redução de Bactérias
FC, que degradam 37,89% 0% carboidratos fibrosos, %
Proteína Microbiana
348,9 g 472,5 g produzida, g
NDT, % 59,9% 72,0%
Claims
1. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, caracterizado por compreender as etapas de:
(a) Obter uma solução líquida estável compreendendo pelo menos um ácido carboxílico volátil 4C e 5C, como ingrediente ativo, associado a um ou mais excipientes, veículos e ingredientes nutricionalmente ativos;
(b) Submeter a solução da etapa (a) a um processo de encapsulamento, resultando em forma sólida em pó ou grânulos;
(c) Submeter a forma sólida em pó ou grânulos da etapa (b) a um processo de revestimento.
2. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo ingrediente ativo ser selecionado do grupo que compreende ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, bem como seus sais, precursores e derivados bioquímicos, e misturas relacionadas.
3. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo revestimento do item (c) ser selecionado do grupo que compreende materiais celulósicos, naturais e sintéticos, associados a um ou mais ingredientes e misturas relacionadas.
4. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato do revestimento facilitar a adesão e a seletividade de microrganismos ruminais que degradam carboidratos fibrosos.
5. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato do rúmen ser o sítio específico de liberação dos ingredientes ativos microencapsulados.
6. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato da liberação de ingrediente ativo no rúmen ocorrer de forma controlada.
7. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 5 e 6, caracterizado pela liberação de ingredientes ativos no rúmen ocorrer de forma sincronizada à taxa de crescimento dos microrganismos que degradam carboidratos fibrosos, de 3% a 15% por hora.
8. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 5 a 7, caracterizado pela liberação de ingredientes ativos no rúmen ser para atendimento aos requerimentos nutricionais de microrganismos anaeróbios específicos que degradam carboidratos fibrosos.
9. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato das micropartículas compreenderem poros com diâmetro máximo de 5,0 pm.
10. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato das micropartículas compreenderem gravidade específica máxima 1 (um).
11. Uso de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado por ser para preparar composições e misturas para nutrição de animais ruminantes.
12. Uso de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 1 1 , caracterizado por ser para preparar produto em forma de suspensão líquida para aplicação em alimentos fibrosos para animais ruminantes.
13. Uso de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 12, caracterizado por ser na preparação de composições nutricionais que compreendem as formas sólida, semissólida, pastosa, coloidal ou líquida.
14. Produto para nutrição de ruminantes, caracterizado por compreender micropartículas encapsuladas e misturas relacionadas obtidas de acordo com as reivindicações 1 a 13.
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