Métodos para estabilizar ingredientes higroscópicos para rumiantes.

Un método para estabilizar una sustancia bioactiva higroscópica en un pienso húmedo para rumiantes durante un período de tiempo controlado,

comprendiendo dicho método:

a) encapsular dicha sustancia bioactiva higroscópica con un recubrimiento de lípidos para formar un encapsulado, donde el recubrimiento de lípidos se aplica a dicha sustancia bioactiva higroscópica en una cantidad de 40 a 80 por ciento en peso basado en el peso total de dicho encapsulado para retener de ese modo al menos 60% en peso de dicha sustancia bioactiva higroscópica después de que dicho encapsulado se combine con dicho pienso húmedo para rumiantes durante un período de tiempo de al menos 1 semana y después de ello pase a través del rumen del sistema digestivo de un rumiante y

(b) combinar dicho encapsulado con dicho pienso húmedo para rumiantes durante un período de tiempo de al menos una semana,

donde la sustancia bioactiva higroscópica se selecciona de entre el grupo que consiste en nutrientes, vitaminas, minerales, fármacos, enzimas, proteínas, carbohidratos, péptidos, glicoproteínas, probióticos, prebióticos, hormonas, agentes de diagnóstico, aminoácidos, derivados de aminoácidos, y mezclas de los mismos.

Métodos para estabilizar ingredientes higroscópicos para rumiantes Esta invención se refiere a métodos para proporcionar sustancias higroscópicas en una forma que es estable en un ambiente húmedo. Más específicamente, la invención se refiere a métodos para la estabilización de ingredientes bioactivos higroscópicos, tales como cloruro de colina o clorhidrato de lisina, en una composición de pienso animal y también para proporcionar protección significativa para el ingrediente en el rumen.

Se ha establecido ampliamente que se pueden obtener aumentos significativos en la eficiencia de los alimentos para animales mediante el uso de ciertos aditivos para piensos. Esto ha sido particularmente cierto en la alimentación de animales poligástricos, donde ahora la práctica habitual es complementar la dieta con materiales tales como vitaminas y aminoácidos. Los aminoácidos representan un grupo particularmente útil de aditivos, ya que son las unidades a partir de las cuales se construyen moléculas de proteína. Aunque muchos materiales biológicamente activos se emplean como aditivos para piensos, se reconoce que muchos de éstos son utilizados ineficientemente por los rumiantes debido a la degradación de los mismos en el rumen. Por lo tanto, los materiales tales como aminoácidos individuales y ciertas vitaminas no se utilizan habitualmente en piensos para rumiantes debido a su susceptibilidad a la degradación ruminal.

El rumen, que es esencialmente un fermentador continuo, contiene una variedad de microorganismos en condiciones neutras (pH = 5-8) que atacan y digieren gran parte de los alimentos como parte de su ciclo de vida normal. Los microorganismos del rumen utilizan el alimento para sintetizar proteína microbiana. Una corriente de ingesta, rica en células microbianas, sale del rumen hacia el omaso. La función del omaso es separar líquidos y sólidos. Gran parte del líquido vuelve a entrar en el rumen, mientras que el resto del material entra en el abomaso o estómago verdadero. La digestión y la absorción prosigue a continuación en el abomaso de una manera similar a la que se produce en animales monogástricos. Las enzimas secretadas en el lumen del abomaso digieren gran parte del material, incluyendo parte del contenido de las células microbianas.

El rumen tiene la gran ventaja de ser capaz de convertir mediante la acción microbiana muchos ingredientes alimenticios que no tienen ningún valor nutritivo directo para el hospedador en productos que pueden ser asimilados y utilizados por el hospedador. Por ejemplo, la urea se puede convertir en proteína microbiana que posteriormente puede ser digerida y utilizada por el animal hospedador. La celulosa se puede convertir en una mezcla de ácidos grasos volátiles que pueden servir como una fuente de energía para el hospedador.

Desgraciadamente, esta acción microbiana también presenta ciertas desventajas. Por ejemplo, las proteínas solubles de alto valor nutritivo pueden ser digeridas y desaminadas en el rumen y en parte resintetizadas en proteína microbiana de menor valor nutritivo. Los aminoácidos, las unidades a partir de las cuales se construyen las moléculas de proteína, también son químicamente modificadas por los microorganismos del rumen que convierten aminoácidos en dióxido de carbono, ácidos grasos volátiles y amoníaco. En última instancia, es difícil proporcionar suplementos de aminoácidos específicos para rumiantes, ya que el perfil de aminoácidos del alimento no coincidirá con el perfil de aminoácidos que se presentan para la digestión y la absorción en el intestino delgado.

Es bien reconocido en la técnica que esta actividad microbiana del rumen limita la productividad de los rumiantes. En consecuencia, se han hecho muchos esfuerzos por obtener una sustancia bioactiva en una forma que pase a través 45 del rumen esencialmente inalterada, y que sin embargo, sufra disgregación y absorción en el abomaso.

Numerosas patentes divulgan sustancias bioactivas de recubrimiento con material que sobrevive en el rumen pero se degrada en el abomaso. Por ejemplo, la patente US-4.713.245 de Ando divulga un gránulo que sobrevive en el rumen, que comprende un núcleo de material bioactivo, una sustancia de recubrimiento estable a pH neutro (como el que existe en el rumen) pero que se disuelve o se disgrega a pH = 3 (como el que existe en el abomaso) y al menos un otro recubrimiento seleccionado de entre el grupo que consiste en ácidos grasos que tienen al menos 14 átomos de carbono y ceras, grasa animal y grasa vegetal y que tiene un punto de fusión de 40 º C o mayor.

La patente US-4.832.967 de Autant divulga un recubrimiento de dos capas para sustancias bioactivas hidrosolubles 55 que sobrevive en el rumen. El material en forma de partículas resultante es estable a un pH tan alto como por lo menos de 5, 5 y libera sustancia bioactiva a un pH de 3, 5 o menos. El medio de recubrimiento comprende una primera capa de recubrimiento que consiste en un material sensible a las variaciones de pH y una segunda capa de recubrimiento que consiste en una composición hidrófoba que debe incluir relleno inorgánico si el núcleo bioactivo no se ha sometido a un tratamiento de superficie (aplicación de aglutinante hidrófobo) . Esta capa de recubrimiento externa hidrófoba se proporciona con una textura que permite la difusión o penetración del medio líquido externo. El recubrimiento exterior contiene preferiblemente una mezcla de sustancias hidrófobas.

La patente US-4.832.967 de Autant divulga una composición de recubrimiento que es estable a un pH de menos de o igual a aproximadamente 3, 5. El recubrimiento comprende un aglutinante formador de película insoluble en agua 65 que contiene una sustancia que controla la hidrofilia y opcionalmente una sustancia que es sensible al pH. Tanto las ceras (hidrófobas) como el propilenglicol (hidrosoluble) son adecuados para controlar el equilibrio hidrófilo/hidrófobo.

El control de la hidrofilia de la partícula supuestamente limita la liberación del material bioactivo en medios neutros o ligeramente ácidos, es decir, en el rumen. En los medios muy ácidos, es decir, el abomaso, los agentes de relleno sensibles al pH son activados por los medios, los cuales se difunden lentamente a una velocidad establecida por la hidrofilia del recubrimiento. La disolución o hinchamiento resultante del agente de relleno sensible al pH degrada el

recubrimiento y libera el material bioactivo.

La patente US-3.541.204 de Sibbald divulga grasas hidrogenadas vegetales y animales y ceras tales como cera de salvado de arroz como recubrimientos que sobreviven en el rumen pero que se degradan en el tracto intestinal.

Un problema bien reconocido con tales recubrimientos que pueden sobrevivir en el ambiente del rumen es que los gránulos recubiertos tienden a flotar sobre el contenido del rumen. Si las cápsulas o gránulos flotan durante un período suficiente, serán regurgitados. La regurgitación aumenta la probabilidad de que el recubrimiento se vea comprometido o destruido durante la rumia. En consecuencia, muchas de las patentes anteriormente descritas proporcionan un ajuste de la densidad de la cápsula o gránulo mediante la adición de un agente de relleno de alta densidad para asegurar que el gránulo se hunde. Sin embargo, como divulga Sibbald, la densidad no debe ser tan grande como para que la cápsula se hunda hasta el suelo del rumen y permanezca allí indefinidamente. Sibbald divulga una densidad ajustada de 0, 8 a 2, 0, preferiblemente de aproximadamente de 1, 0 a 1, 4, g/cc.

La patente US-6.013.286 de Klose reconocía que puede no ser suficiente ajustar sólo la densidad de la cápsula o gránulo, ya que las partículas recubiertas con material hidrófobo pueden flotar en el agua (y en el rumen) , a pesar de que las partículas hayan sido demasiado densificadas hasta una gravedad específica mayor que la del agua (o el fluido del rumen) . Como una solución a este problema, Klose divulga que se puede aplicar un tensioactivo a la superficie del recubrimiento hidrófobo en una cantidad suficiente para asegurar que las partículas no flotan en el rumen.

La patente US-5.206.049 de Fielding divulga composiciones que contienen mezclas de cloruro de sodio y colina que contienen compuestos que son eficaces como sustitutos de la sal. En particular, se enseña que la vida útil de las composiciones, cuando están en forma granular o cristalina, se puede aumentar mediante el recubrimiento de los gránulos parcialmente con un material hidrófobo y que es importante no recubrir por completo el agregado de cloruro de sodio y cloruro de colina con una capa insoluble en agua, ya que esto evitaría que el agua entre en contacto con el agregado y, por tanto, evitaría la disolución... [Seguir leyendo]

1. Un método para estabilizar una sustancia bioactiva higroscópica en un pienso húmedo para rumiantes durante un período de tiempo controlado, comprendiendo dicho método:

a) encapsular dicha sustancia bioactiva higroscópica con un recubrimiento de lípidos para formar un encapsulado, donde el recubrimiento de lípidos se aplica a dicha sustancia bioactiva higroscópica en una cantidad de 40 a 80 por ciento en peso basado en el peso total de dicho encapsulado para retener de ese modo al menos 60% en peso de dicha sustancia bioactiva higroscópica después de que dicho encapsulado se combine con dicho pienso húmedo para rumiantes durante un período de tiempo de al menos 1 semana y después de ello pase a través del rumen del sistema digestivo de un rumiante y

(b) combinar dicho encapsulado con dicho pienso húmedo para rumiantes durante un período de tiempo de al menos una semana,

donde la sustancia bioactiva higroscópica se selecciona de entre el grupo que consiste en nutrientes, vitaminas, minerales, fármacos, enzimas, proteínas, carbohidratos, péptidos, glicoproteínas, probióticos, prebióticos, hormonas, agentes de diagnóstico, aminoácidos, derivados de aminoácidos, y mezclas de los mismos.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha sustancia bioactiva higroscópica es cloruro de colina o clorhidrato de lisina.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho pienso húmedo para rumiantes tiene una actividad de agua de al menos 0, 1.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho pienso húmedo para rumiantes tiene una actividad de agua en el intervalo de 0, 2 a 0, 9.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho pienso húmedo para rumiantes tiene una actividad de agua en el intervalo de 0, 3 a 0, 7.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho encapsulado está en forma de partículas que comprenden un núcleo, que comprende dicha sustancia bioactiva higroscópica y un recubrimiento de lípidos.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho recubrimiento de lípidos consiste esencialmente en

aceite vegetal hidrogenado, aceite de maíz hidrogenado, aceite de semilla de algodón hidrogenado, aceite de cacahuete hidrogenado, aceite de almendra de palma hidrogenado, aceite de girasol hidrogenado y mezclas de los mismos.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho aceite vegetal hidrogenado es aceite de soja hidrogenado.

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho recubrimiento de lípidos es principalmente aceite vegetal hidrogenado mezclado con cantidades menores de cera seleccionadas del grupo que consiste en cera de abejas, cera de vaselina, cera de salvado de arroz, cera de ricino, cera microcristalina y mezclas de las mismas.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, donde la cera es cera de abejas.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho recubrimiento de lípidos comprende además uno o más aditivos discretos que influyen en la liberación y/o estabilidad y/o densidad del encapsulado, donde los aditivos discretos se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en fosfato dicálcico, fosfato tricálcico, sales, hierro, aluminosilicato de sodio, quitosano y combinaciones de los mismos.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho recubrimiento de lípidos comprende además un

tensioactivo. 55

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho recubrimiento de lípidos está presente en una cantidad suficiente para retener al menos 80% en peso de dicha sustancia bioactiva higroscópica.

14. Un método según la reivindicación 13, donde dicho recubrimiento de lípidos está presente en una cantidad suficiente para retener al menos 90% en peso de dicha sustancia bioactiva higroscópica.

15. Un método según la reivindicación 14, donde dicho recubrimiento de lípidos está presente en una cantidad suficiente para retener al menos 95% en peso de dicha sustancia bioactiva higroscópica.

16. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho período de tiempo está en el intervalo de 1 semana a 8 semanas.

17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, donde dicho período de tiempo está en el intervalo de 2 semanas a 4 semanas.