Uso de plantas y extractos vegetales como aditivo de piensos para afectar la fermentación del rumen.

Uso de un aditivo que contiene uno o más materiales vegetales o extractos vegetales para afectar a la fermentación del rumen y para incrementar la disponibilidad de fuentes de energía y de nitrógeno para un rumiante,

caracterizado porque el uno o más materiales vegetales o extractos vegetales se seleccionan del grupo que consiste en Lonicera japonica, Gentiana asclepidea, Gentiana lutea, Eugenia car y ophyllata, Bellis perennis, Olea europaea, Symphytum officinale, Carduus pycnocephalus, Paeoniae alba radix, Populus tremula, Prunus avium, Salix caprea, Rheum nobile, Helianthemum canum, Arctostaphylos uva-ursi, Peltiphyllum peltatum, Epilobium montanum, Knautia arvensis, Latuca sativa y Urtica dioica, y sus extractos, y !-mirceno.

Uso de plantas y extractos vegetales como aditivo de piensos para afectar la fermentación del rumen

Campo de la invención

La presente invención se refiere al uso de un aditivo que contiene uno o más componentes procedentes de materiales vegetales o extractos vegetales a fin de mejorar la energía o retención de nitrógeno de la fermentación del rumen, o para disminuir la acidosis láctica. Los compuestos son adecuadamente administrados de forma oral al rumiante vía el pienso del animal o el agua de beber.

Antecedentes de la invención

El rumen es el primer estómago de los rumiantes tales como ganado vacuno, ovejas y cabras. Su estructura e importancia nutricional se describe por Hungate (1966) . El rumen permite a estos animales digerir materiales vegetales con contenido elevado de fibra, inadecuados para la mayoría de los animales no rumiantes. El rumen es un gran órgano, que contiene un exceso de 150 kg de digesta en vacas lecheras, en el que se lleva a cabo la digestión por microorganismos. El rumen evolucionó de la manera que lo ha hecho para que el animal se beneficiase de las actividades digestivas de la fibra de los microbios. Los productos finales, ácidos grasos volátiles, son absorbidos a través de la pared del rumen, y se usan para energía y síntesis proteica. El beneficio principal de la fermentación en el intestino anterior del rumen en comparación con la fermentación en el intestino posterior es que las células microbianas formadas durante la fermentación pasan al cuajar, donde son digeridas y sus aminoácidos son absorbidos. Por lo tanto, a diferencia de la fermentación en el intestino posterior, los aminoácidos microbianos están disponibles para el animal hospedante. Por lo tanto, el rumen es un órgano muy eficiente en el contexto de la evolución de un herbívoro que subsiste en pastos pobres.

La fermentación del rumen también tiene algunas desventajas. Se produce metano como consecuencia natural de la fermentación anaerobia (Hungate 1966) . La liberación de metano también representa una pérdida de energía del animal. Además, el metano es un potente gas de efecto invernadero, así que, en este sentido, los rumiantes dañan el medioambiente (Leng, 1992) . El rumiante es también menos eficiente que otras especies en la utilización de una proteína dietética. Las pérdidas de nitrógeno de los rumiantes son excepcionalmente elevadas, particularmente en animales de pastoreo (Nolan, 1975) . Esto es un problema medioambiental así como económico, debido al impacto de los excrementos ricos en nitrógeno en el medioambiente. Además, hay trastornos digestivos únicos de rumiantes que se producen como consecuencia directa de que la fermentación microbiana del rumen está alterada.

Los aditivos químicos y antibióticos para el pienso se han usado en el pasado para aliviar algunos de estos problemas. La presencia de tales materiales en la cadena alimentaria está haciéndose cada vez menos aceptable para las autoridades reguladoras y para el consumidor. De este modo, las soluciones a los problemas de la producción de ganado rumiante debe ser natural y sostenible.

La proteína dietética que entra al rumen es rota de una manera aparentemente descontrolada, dando como resultado la formación de amoníaco y la pérdida subsiguiente de nitrógeno en la orina (Nolan, 1975) . La baja eficiencia de la retención de nitrógeno, que representa una pérdida económica importante, provoca estrés metabólico en el animal, y también provoca una carga en el medioambiente, por medio de desechos ricos en nitrógeno. Si el proceso de ruptura se pudiese disminuir, estos problemas se reducirían.

Además, la segunda posibilidad que existe para mejorar la retención proteica en el rumen es la supresión de la población de protozoos ciliados del rumen. Los protozoos consumen grandes cantidades de bacterias en el rumen, y su ruptura puede dar como resultado una disminución del rendimiento neto de proteína microbiana a partir de la fermentación en el rumen de hasta 50% (Wallace et al., 1997) . Si se pudiesen suprimir los protozoos, habría menos formación de amoníaco y menos necesidad de suplementación de proteína dietética.

El ácido láctico es normalmente sólo un producto minoritario de la fermentación del rumen. Sin embargo, cuando se introduce demasiado rápidamente un pienso rápidamente degradado, o cuando los concentrados forman una proporción elevada de la dieta, la producción de ácidos grasos volátiles superará la capacidad tamponante del rumen. Esto puede conducir a un valor de pH tan bajo en el rumen que sólo pueden crecer bacterias productoras de ácido láctico (Russell e Hino, 1985) .

Puesto que el ácido láctico es un ácido más fuerte que los ácidos grasos volátiles, el pH cae aún más, la recuperación de la fermentación normal se hace imposible, y el animal muere. Más típicamente, sin embargo, los rumiantes de dietas muy concentradas sufren acidosis subclínica, que provoca sufrimiento y disminuye la eficiencia de producción aunque no es amenazante para la vida. Los tampones químicos pueden invertir esta condición, pero sería mejor si se pudiese suprimir el crecimiento de bacterias productoras de ácido láctico.

La publicación WO 03/094628 describe un intento para reducir la producción de metano que emana de las actividades digestivas de los rumiantes mediante las adiciones de uno o más compuestos de aceites esenciales seleccionados del grupo que consiste en limoneno, eugenol, un salicilato, quinolina, vainilla, timol y un cresol. Al

mismo tiempo, las actividades microbianas en el rumen y la producción de los ácidos grasos volátiles, por ejemplo ácido propiónico, se podrían mantener en un nivel aceptable.

Objetos y sumario de la invención

El objeto de la presente invención es enfocarse general y colectivamente en los trastornos digestivos en el rumen y promover la utilización de fuentes de energía y de nitrógeno disponibles para el crecimiento del rumiante. Este objeto se puede lograr favoreciendo la formación de ácidos grasos volátiles, que son absorbidos a través de la pared del rumen y se usan para energía y síntesis proteica, y disminuyendo la ruptura de la proteína dietética y la proteína microbiana. Otros métodos son limitar la metanogénesis y controlar o suprimir las bacterias productoras de ácido láctico.

Según la invención, dicho objeto se puede lograr mediante el uso de un aditivo que contiene uno o más componentes de materiales vegetales seleccionados del grupo que consiste en Lonicera japonica, Gentiana asclepidea, Gentiana lutea, Eugenia car y ophyllata, Bellis perennis, Olea europaea, Symphytum officinale, Carduus pycnocephalus, Paeoniae alba radix, Populus tremula, Prunus avium, Salix caprea, Rheum nobile, Helianthemum canum, Arctostaphylos uvaursi, Peltiphyllum peltatum, Epilobium montanum, Knautia arvensis, Latuca sativa y Urtica dioica, y sus extractos, y !-mirceno. La cantidad total de los componentes a administrar a un animal es adecuadamente de 0, 02 mg a 20 g por día y kg de peso corporal.

Se ha demostrado que todos los componentes contribuyen esencialmente a la eficiencia de la fermentación en el rumen sin tener ningún inconveniente considerable. Algunos de los componentes suprimen la actividad de protozoos, y otros disminuyen la actividad proteolítica, la actividad metanogénica o la producción de ácido láctico.

Descripción detallada de la invención

Puesto que los componentes tienen influencia sobre la fermentación de diferentes maneras, es ventajoso combinar compuestos específicos para optimizar la fermentación según el objeto de la invención.

Bastos estudios han mostrado que los componentes de un subgrupo que consiste en materiales vegetales de Helianthemum canum, Arctostaphylos uva-ursi, Epilobium montanum, Knautia arvensis y Peltiphyllum peltatum, y sus extractos, reducen la proteolisis del rumen. Además, todos estos componentes inhiben la actividad de protozoos, y la mayoría de ellos también tienen influencias beneficiosas sobre otros parámetros esenciales de la fermentación, tales como la producción de metano, la cantidad de ácidos grasos volátiles, la digestibilidad, la biomasa microbiana y/o la eficiencia de la fermentación. Los componentes más adecuados son materiales vegetales procedentes de Arctostaphylos uva-ursi, Knautia arvensis y Helianthemum canum, y sus extractos. Los componentes más preferidos son materiales vegetales... [Seguir leyendo]

1. Uso de un aditivo que contiene uno o más materiales vegetales o extractos vegetales para afectar a la fermentación del rumen y para incrementar la disponibilidad de fuentes de energía y de nitrógeno para un rumiante, caracterizado porque el uno o más materiales vegetales o extractos vegetales se seleccionan del grupo que consiste en Lonicera japonica, Gentiana asclepidea, Gentiana lutea, Eugenia car y ophyllata, Bellis perennis, Olea europaea, Symphytum officinale, Carduus pycnocephalus, Paeoniae alba radix, Populus tremula, Prunus avium, Salix caprea, Rheum nobile, Helianthemum canum, Arctostaphylos uva-ursi, Peltiphyllum peltatum, Epilobium montanum, Knautia arvensis, Latuca sativa y Urtica dioica, y sus extractos, y !-mirceno.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque los componentes seleccionados contienen uno o más componentes del subgrupo que consiste en material vegetal de Helianthemum canum, Arctostaphylos uva-ursi, Epilobium montanum, Knautia arvensis y Peltiphyllum peltatum, y sus extractos, para disminuir la actividad proteolítica de la digestión ruminal.

3. Uso según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los componentes seleccionados contienen uno o más componentes del subgrupo que comprende materiales vegetales de Lonicera japonica, Gentiana asclepidea, Eugenia car y ophyllata, Bellis perennis, Olea europaea y Symphytum officinale, y sus extractos, y !-mirceno, para suprimir la actividad de protozoos.

4. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque los componentes seleccionados contienen uno o más componentes de los subgrupos que consisten en materiales vegetales de Carduus pycnocephalus, Paeoniae alba radix, Populus tremula, Prunus avium, Salix caprea, y Rheum nobile, y sus extractos, para disminuir la actividad metanogénica de la digestión del rumen.

5. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque los componentes seleccionados contienen uno o dos de los componentes del subgrupo que consiste en materiales vegetales de Latuca sativa y Urtica dioica, y sus extractos, para disminuir la producción de ácido láctico.

6. Uso según las reivindicaciones 2-5, caracterizado porque el aditivo contiene componentes de al menos dos de los subgrupos definidos en las reivindicaciones 2-5.

7. Uso según la reivindicación 6, caracterizado porque contiene componentes de todos los subgrupos definidos en las reivindicaciones 2-5.

8. Uso según la reivindicación 7, caracterizado porque al menos uno de los componentes se selecciona de cada uno de los grupos i) que consiste en materiales vegetales de Knautia arvensis, Arctostaphylos uva-ursi y Helianthemum canum, y sus extractos, ii) que consiste en materiales vegetales de Bellis perennis, Eugenia car y ophyllata, Olea europaea, Lonicera japonica Symphytum officinale, y sus extractos, iii) que consiste en materiales vegetales de Carduus pycnocephalus, Populus tremula, y Rheum nobile, y sus extractos, y iv) que consiste en materiales vegetales de Latuca sativa y Urtica dioica, y sus extractos.

9. Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque la cantidad total de los componentes que pertenecen a los grupos i) -iv) es adecuadamente d.

2. 100% en peso de la cantidad total de los componentes presentes en el aditivo.

10. Uso según las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque la cantidad total de los componentes a administrar es de 0, 02 mg a 20 g por día y kg de peso corporal del rumiante.

Fig. 1. Los efectos de Gentiana asclepiadea a diferentes tasas de inclusión (∀g/ml) sobre la actividad bacteriolítica de protozoos ciliados del rumen in vitro.

Fig. 2. Los efectos de Lonicera japonica a diferentes tasas de inclusión (∀g/ml) sobre la actividad bacteriolítica de protozoos ciliados del rumen in vitro.

Fig. 3. Los efectos de Eugenia car y ophyllata a diferentes tasas de inclusión (∀g/ml) sobre la actividad bacteriolítica de protozoos ciliados del rumen in vitro.

Fig. 4. Los efectos de Bellis perennis a diferentes tasas de inclusión (∀g/ml) sobre la actividad bacteriolítica de protozoos ciliados del rumen in vitro.

Fig. 5. Los efectos de Olea europea a diferentes tasas de inclusión (∀g/ml) sobre la actividad bacteriolítica de protozoos ciliados del rumen in vitro.

Fig. 6. Los efectos de Symphytum officinale a diferentes tasas de inclusión (∀g/ml) sobre la actividad bacteriolítica de protozoos ciliados del rumen in vitro.

Fig. 7. Los efectos de !-mirceno a diferentes tasas de inclusión (∀g/ml) sobre la actividad bacteriolítica de protozoos ciliados del rumen in vitro.

Fig. 8: La cuantificación de la degradación proteica mediante ensayo de transferencia de punto confirma la inhibición de la proteolisis por dos entradas diferentes de K. arvensis.