BR112020020995B1 - FOOD ADDITIVE FOR FEED AND USE THEREOF - Google Patents

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BR112020020995B1
BR112020020995B1 BR112020020995-3A BR112020020995A BR112020020995B1 BR 112020020995 B1 BR112020020995 B1 BR 112020020995B1 BR 112020020995 A BR112020020995 A BR 112020020995A BR 112020020995 B1 BR112020020995 B1 BR 112020020995B1
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Inventor
Sergio Atares Real
Joaquin Romero Lopez
Ignasi SALAET MADORRAN
María FERRER GINES
Miguel Angel Naranjo Olivero
Tula Del Carmen Yance Chavez
Rosa Aligue Alemay
Original Assignee
Fertinagro Biotech, S.L
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Abstract

A invenção fornece um aditivo de rações destinadas à nutrição animal, por exemplo, gado em estábulos ou aves de criação, que inclui uma enzima fitase e uma fonte de fosfato de cálcio em um único aditivo.The invention provides a feed additive intended for animal nutrition, for example, cattle in stables or poultry, which includes a phytase enzyme and a source of calcium phosphate in a single additive.

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

[0001] A presente invenção se refere a um aditivo alimentar para rações destinadas à nutrição animal, bem como ao uso do mesmo.[0001] The present invention relates to a food additive for feed intended for animal nutrition, as well as the use thereof.

[0002] Mais especificamente, a invenção fornece um aditivo de rações destinadas à nutrição animal, por exemplo, gado em estábulos ou aves de criação, que inclui uma enzima fitase e uma fonte de fosfato de cálcio em um único aditivo.[0002] More specifically, the invention provides a feed additive intended for animal nutrition, for example cattle in stables or poultry, which includes a phytase enzyme and a source of calcium phosphate in a single additive.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICADESCRIPTION OF THE STATE OF THE TECHNIQUE

[0003] Os alimentos para animais e aves de criação, geralmente conhecidos como rações compostas, são rações que são misturadas a partir de diversas matérias-primas e aditivos. As rações compostas podem ser preparadas como alimentos completos que fornecem todos os nutrientes requeridos diariamente, como concentrados que fornecem uma parte da ração (proteína, energia) ou como suplementos, que fornecem micronutrientes adicionais, por exemplo, minerais e vitaminas.[0003] Feeds for animals and poultry, generally known as compound feeds, are feeds that are mixed from various raw materials and additives. Compound feeds can be prepared as complete feeds that provide all the nutrients required daily, as concentrates that provide a part of the feed (protein, energy) or as supplements, which provide additional micronutrients, for example minerals and vitamins.

[0004] Um ingrediente principal usado em preparações comerciais são grãos de cerais ou leguminosas, por exemplo, milho, soja, sorgo, aveia, cevada e misturas dos mesmos.[0004] A main ingredient used in commercial preparations are cereal grains or legumes, for example, corn, soybeans, sorghum, oats, barley and mixtures thereof.

[0005] Dentro da indústria de alimentos para animais, também é relevante a venda e fabricação de pré-misturas. As pré-misturas podem ser compostas de microingredientes que são misturados em rações comerciais ou produzidos individualmente para obter alimentos para animais. Os microingredientes podem incluir nutrientes, vitaminas, minerais, conservantes químicos, antibióticos, produtos de fermentação, enzimas e outros ingredientes essenciais.[0005] Within the animal feed industry, the sale and manufacture of premixes is also relevant. Premixes can be composed of microingredients that are mixed into commercial feeds or produced individually to obtain animal feed. Microingredients can include nutrients, vitamins, minerals, chemical preservatives, antibiotics, fermentation products, enzymes and other essential ingredients.

[0006] Dessa forma, as misturas de rações normalmente são formuladas de acordo com os requisitos específicos do animal-alvo. Os fabricantes de alimentos preparam as misturas comprando os produtos, ou seja, os ingredientes principais, por exemplo, cerais como milho, soja, sorgo, aveia e cevada, e os microingredientes desejados, misturando e combinando os mesmos em um moinho de rações, segundo as especificações fornecidas por um nutricionista. Essas misturas podem ser obtidas na forma de farinhas, pelletes ou pastas.[0006] In this way, feed mixtures are normally formulated according to the specific requirements of the target animal. Food manufacturers prepare the mixtures by purchasing the products, that is, the main ingredients, for example, grains such as corn, soybeans, sorghum, oats and barley, and the desired microingredients, mixing and combining them in a feed mill, according to the specifications provided by a nutritionist. These mixtures can be obtained in the form of flours, pellets or pastes.

[0007] Normalmente, é adicionada às rações uma fonte de fósforo e cálcio, tal como fosfato monocálcico com uma riqueza de fósforo superior a 22%, ou fosfato dicálcico com uma riqueza em fósforo de 18%.[0007] Typically, a source of phosphorus and calcium is added to feed, such as monocalcium phosphate with a phosphorus richness greater than 22%, or dicalcium phosphate with a phosphorus richness of 18%.

[0008] Embora os microingredientes forneçam uma fonte altamente biodisponível de fósforo inorgânico, o fósforo orgânico também está presente na alimentação animal no tecido vegetal que constitui o ingrediente principal. No entanto, esse fósforo orgânico está presente como ácido fítico, hexafosfato de inositol (fitato), que não pode ser digerido por animais não ruminantes.[0008] Although microingredients provide a highly bioavailable source of inorganic phosphorus, organic phosphorus is also present in animal feed in the plant tissue that constitutes the main ingredient. However, this organic phosphorus is present as phytic acid, inositol hexaphosphate (phytate), which cannot be digested by non-ruminant animals.

[0009] Entre os macronutrientes minerais presentes nas rações, um dos mais importantes é o fósforo. Embora geralmente esteja presente em altas quantidades nas dietas, na maioria dos casos, não é assimilado corretamente. Da quantidade total consumida desse mineral, apenas 33% é retido, enquanto os 67% restantes são descartados nas fezes (Helander et al., Effects of supplementary Aspergillus niger phytase on the availability of plant phosphorus, other minerals and nutrients in growing pigs fed on high-pea diets, Journal Animal Physiology and Nutrition, 76: 66 a 79, 1996).[0009] Among the mineral macronutrients present in feed, one of the most important is phosphorus. Although it is generally present in high quantities in diets, in most cases it is not assimilated correctly. Of the total amount of this mineral consumed, only 33% is retained, while the remaining 67% is discarded in feces (Helander et al., Effects of supplementary Aspergillus niger phytase on the availability of plant phosphorus, other minerals and nutrients in growing pigs fed on high-pea diets, Journal Animal Physiology and Nutrition, 76: 66 to 79, 1996).

[0010] O problema na assimilação do fósforo e outras substâncias essenciais se deve à presença de fatores antinutricionais nos alimentos, que agem se unindo aos nutrientes, causando uma diminuição na disponibilidade dos mesmos (Adeola et al., Phytase-induced changes in mineral utilization in zinc supplemented diets for pigs, Journal Animal Science, 73: 3384 a 339, 1995; Huyghebaert, G., The response of broiler chicks to phase feeding for P, Ca and phytase, Archiv fur Gefluegelkunde, 60: 132-14, 1996).[0010] The problem in the assimilation of phosphorus and other essential substances is due to the presence of antinutritional factors in foods, which act by binding to nutrients, causing a decrease in their availability (Adeola et al., Phytase-induced changes in mineral utilization in zinc supplemented diets for pigs, Journal Animal Science, 73: 3384 to 339, 1995; Huyghebaert, G., The response of broiler chicks to phase feeding for P, Ca and phytase, Archive fur Gefluegelkunde, 60: 132-14, 1996 ).

[0011] Dentre os fatores antinutricionais relacionados ao metabolismo do fósforo está o ácido fítico, abundante em cerais e leguminosas, cuja presença pode variar de 2% em cerais como a soja, até 4% em milho e trigo (Frontela et al., Empleo de fitasas como ingrediente funcional en alimentos, Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 58(3): 215-220, 2008).[0011] Among the antinutritional factors related to phosphorus metabolism is phytic acid, abundant in cereals and legumes, whose presence can vary from 2% in cereals such as soybeans, up to 4% in corn and wheat (Frontela et al., Empleo of phytases as a functional ingredient in foods, Archivos Latinoamericano de Nutrición, 58(3): 215-220, 2008).

[0012] O ácido fítico é um ácido carboxílico com um pKa inferior a 3,5, que possui na sua estrutura seis prótons fortemente acoplados, com um pKa entre 4,6 e 10, o que confere à estrutura um forte potencial de quelação sobre minerais essenciais como o cálcio, bem como a capacidade de se unir a proteínas, aminoácidos e açúcares e inibir algumas enzimas digestivas, como tripsina e quimotripsina, alfa-amilases, tirosinases e pepsinas. Ao estabelecer uniões iônicas entre o ácido fítico e os nutrientes, são formados quelatos insolúveis chamados de fitatos, os quais são um grupo amplo de compostos altamente complexos que não podem ser assimilados por organismos não ruminantes (Romero et al., Efecto de una fitasa en la digestibilidad y actividad de la tripsina y quimiotripsina en cerdos destetados, Archivos de Zootecnia, 58(223): 363 a 369, 2008). Portanto, tudo o que esteja unido a esse composto não será aproveitado na sua totalidade. Por outro lado, visto que o fósforo orgânico não está disponível para o animal, é excretado para o meio ambiente, constituindo um perigo potencial para o entorno imediato se for aportado ao meio ambiente em grandes quantidades.[0012] Phytic acid is a carboxylic acid with a pKa of less than 3.5, which has in its structure six strongly coupled protons, with a pKa between 4.6 and 10, which gives the structure a strong chelation potential over essential minerals such as calcium, as well as the ability to bind to proteins, amino acids and sugars and inhibit some digestive enzymes such as trypsin and chymotrypsin, alpha-amylases, tyrosinases and pepsins. By establishing ionic bonds between phytic acid and nutrients, insoluble chelates called phytates are formed, which are a broad group of highly complex compounds that cannot be assimilated by non-ruminant organisms (Romero et al., Efecto de una phytase en the digestibility and activity of trypsin and chymotrypsin in detected bristles, Archives de Zootecnia, 58(223): 363 to 369, 2008). Therefore, everything that is linked to this compound will not be used in its entirety. On the other hand, since organic phosphorus is not available to the animal, it is excreted into the environment, posing a potential danger to the immediate surroundings if it is introduced into the environment in large quantities.

[0013] Para evitar esse problema, a técnica de adicionar uma enzima fitase à ração como ingrediente separado é conhecida.[0013] To avoid this problem, the technique of adding a phytase enzyme to the feed as a separate ingredient is known.

[0014] As fitases formam parte de um subgrupo de enzimas da família das fosfatases ácidas, as quais são do tipo hidrolases. As mesmas agem quebrando as ligações fosfomonoéster, degradando os fitatos em hexafosfato de mio- inositol e fósforo inorgânico, os quais têm menos ou nenhum efeito quelante (Kim et al., 2006). Dessa forma, o fósforo orgânico se torna uma fonte adicional de fósforo. A atividade de fitase é medida por unidades FTU, em que uma unidade FTU é a quantidade de enzima necessária para liberar 1 μmol de ortofosfato inorgânico por minuto em uma solução que contém 0,0051 mol/l de fitato de sódio em pH 5,5 e a uma temperatura de 37°C.[0014] Phytases form part of a subgroup of enzymes in the acid phosphatase family, which are hydrolases. They act by breaking phosphomonester bonds, degrading phytates into myo-inositol hexaphosphate and inorganic phosphorus, which have less or no chelating effect (Kim et al., 2006). In this way, organic phosphorus becomes an additional source of phosphorus. Phytase activity is measured by FTU units, where one FTU unit is the amount of enzyme required to release 1 μmol of inorganic orthophosphate per minute into a solution containing 0.0051 mol/l sodium phytate at pH 5.5 and at a temperature of 37°C.

[0015] Por exemplo, no documento EP1465655 é descrita uma fitase termorresistente e o uso da mesma em um produto alimentar para o gado.[0015] For example, in document EP1465655 a thermoresistant phytase and its use in a food product for livestock are described.

[0016] Da mesma forma, os fosfatos são fontes importantes de Ca, cuja riqueza é inversa ao teor de P, a suplementação de minerais, em particular, de cálcio, é realizada na forma de farinhas de ossos, muito questionadas na atualidade, fosfatos tricálcicos, bicálcicos e monocálcicos.[0016] Likewise, phosphates are important sources of Ca, whose richness is inverse to the P content, supplementation of minerals, in particular calcium, is carried out in the form of bone meal, much questioned today, phosphates tricalcium, dicalcium and monocalcium.

[0017] No entanto, o inconveniente surge no momento em que são misturadas algumas fitases com as diferentes fontes de fosfatos cálcicos, em particular, fosfato monocálcico, fosfato bicálcico ou uma mistura de ambos.[0017] However, the inconvenience arises when some phytases are mixed with different sources of calcium phosphates, in particular, monocalcium phosphate, dicalcium phosphate or a mixture of both.

[0018] Dessa forma, foi descrito que o Ca2+ tem um efeito inibitório da atividade de fitase em concentrações superiores a 1,5 mM (R. P. Igamnazarov et al., Effect of metal ions on the activity of extracellular phytase of Bacterium sp, Chem Nat Compd (1999) 35: 661, https://doi.org/10.1007/BF02236298). Da mesma forma, Alberto A. Neira-Vielma et al., em Biotechnology Reports (2018), volume 17, páginas 49 a 54, apontam que, em um estudo da possível aplicação industrial de uma fitase, a atividade de fitase era inibida em 50% devido à presença do íon cálcio em concentrações de 10 e 20 mM.[0018] Thus, it was described that Ca2+ has an inhibitory effect on phytase activity at concentrations greater than 1.5 mM (R. P. Igamnazarov et al., Effect of metal ions on the activity of extracellular phytase of Bacterium sp, Chem Nat Compd (1999) 35: 661, https://doi.org/10.1007/BF02236298). Likewise, Alberto A. Neira-Vielma et al., in Biotechnology Reports (2018), volume 17, pages 49 to 54, point out that, in a study of the possible industrial application of a phytase, phytase activity was inhibited in 50% due to the presence of calcium ion in concentrations of 10 and 20 mM.

[0019] Lei, X.G. et al. (Calcium level affects the efficacy of supplemental microbial phytase in corn-soybean meal diets of weanling pigs, J. Anim. Sci., 72, 139 a 143, 1994) também apontam que a resposta a um dado nível de fitase exógena pode ser afetada pela quantidade de cálcio e/ou a relação Ca/P, o nível de P e o nível de fitato na dieta. Dessa forma, uma alta relação molar Ca/fitato presente na dieta pode ocasionar à formação de complexos Ca-fitatos muito insolúveis no ambiente intestinal. Acredita-se também que um excesso de Ca pode reduzir a atividade enzimática ao competir com as fitases pelo seu lugar preferencial de ação (Kornegay, E.T. e Qian, H. (1996) Replacement of inorganic phosphorus by microbial phytase for young pigs fed on a maize-soybean-meal diet. Br. J. Nutr., 76, 563 a 578, 1.999). Em estudos com porcos, é obtida uma maior resposta às fitases - melhor uso do P - quando a relação Ca total/P total é mantida entre 1:1 e 1,1:1; níveis mais altos de Ca reduzem a absorção de P e o uso dos fitatos (Jongbloed et al., (1996) em Coelho. M. B. and Kornegay, E. T. (ed), Phytase in Animal Nutrition and Waste Management: 393 a 400. BASF Corp., NJ). Também foi observado que um aumento no nível de vitamina D na dieta (6.600 Ul/kg) diminui parcialmente o efeito negativo que um nível normal de Ca causa na atividade da fitase, mas não produz uma melhora quando o nível de Ca é baixo (Lei et al., supra). No entanto, não é observado nenhum aumento na uso do P ao adicionar 2.000 Ul de vitamina de D/kg a uma dieta com ou sem fitases (Li et al. (1998), Effect of microbial phytase, vitamin D3, and citric acid on growth performance and phosphorus, nitrogen and calcium digestibility in growing swine. Anim. Feed Sci. Technol., 73, 173 a 186).[0019] Lei, X.G. et al. (Calcium level affects the efficacy of supplemental microbial phytase in corn-soybean meal diets of weanling pigs, J. Anim. Sci., 72, 139 to 143, 1994) also point out that the response to a given level of exogenous phytase can be affected by the amount of calcium and/or the Ca/P ratio, the P level and the phytate level in the diet. Therefore, a high Ca/phytate molar ratio present in the diet can lead to the formation of very insoluble Ca-phytate complexes in the intestinal environment. It is also believed that an excess of Ca can reduce enzymatic activity by competing with phytases for their preferred site of action (Kornegay, E.T. and Qian, H. (1996) Replacement of inorganic phosphorus by microbial phytase for young pigs fed on a maize-soybean-meal diet. Br. J. Nutr., 76, 563 to 578, 1999). In studies with pigs, a greater response to phytases - better use of P - is obtained when the total Ca/total P ratio is maintained between 1:1 and 1.1:1; higher Ca levels reduce P absorption and phytate use (Jongbloed et al., (1996) in Coelho. M. B. and Kornegay, E. T. (ed), Phytase in Animal Nutrition and Waste Management: 393 to 400. BASF Corp ., NJ). It was also observed that an increase in the level of vitamin D in the diet (6,600 Ul/kg) partially reduces the negative effect that a normal Ca level causes on phytase activity, but does not produce an improvement when the Ca level is low (Law et al., supra). However, no increase in P use is observed when adding 2,000 Ul of vitamin D/kg to a diet with or without phytases (Li et al. (1998), Effect of microbial phytase, vitamin D3, and citric acid on growth performance and phosphorus, nitrogen and calcium digestibility in growing swine.

[0020] Também foi descrita na literatura a sensibilidade das fitases à presença de fósforo solúvel na forma de fosfato (Tao Wang et al. (2015), International Conference on Chemical, Material and Food Engineering (CMFE-2015). Enzymatic Properties of Phytase from Escherichia coli DFI5α4,5; Kim, Dong- FIyun et al. (1999), Biotechnology Letters, 925 a 927, Enzymatic evaluation of Bacillus amyloliquefaciens phytase as a feed additive).[0020] The sensitivity of phytases to the presence of soluble phosphorus in the form of phosphate has also been described in the literature (Tao Wang et al. (2015), International Conference on Chemical, Material and Food Engineering (CMFE-2015). Enzymatic Properties of Phytase from Escherichia coli DFI5α4.5; Kim, Dong-FIyun et al. (1999), Biotechnology Letters, 925 to 927, Enzymatic evaluation of Bacillus amyloliquefaciens phytase as a feed additive).

[0021] Por esse motivo, normalmente nas rações são incorporadas fontes de cálcio na forma de fosfatos cálcicos e fitases como aditivos independentes, visto que, conforme mencionado anteriormente, a mistura direta desses dois aditivos não é viável devido à inibição causada pelos fosfatos na atividade da fitase.[0021] For this reason, sources of calcium in the form of calcium phosphates and phytases are normally incorporated into feed as independent additives, since, as mentioned previously, the direct mixture of these two additives is not viable due to the inhibition caused by phosphates on the activity of phytase.

[0022] Por exemplo, no documento EP2368440B1 é descrito um aditivo para rações que pode incluir uma fitase e microminerais, como cálcio ou fósforo que são adicionados à ração separadamente.[0022] For example, in document EP2368440B1 a feed additive is described that may include a phytase and microminerals such as calcium or phosphorus that are added to the feed separately.

OBJETIVOS DA INVENÇÃOOBJECTIVES OF THE INVENTION

[0023] A presente invenção soluciona as desvantagens dos aditivos conhecidos no estado da técnica, proporcionando um aditivo que inclui tanto uma fonte de fósforo quanto uma fitase, em particular, um aditivo que inclui fosfatos monocálcicos e bicálcicos que contém uma enzima fitase, sem a fitase perder a sua atividade.[0023] The present invention solves the disadvantages of additives known in the art, providing an additive that includes both a phosphorus source and a phytase, in particular, an additive that includes monocalcium and dicalcium phosphates that contain a phytase enzyme, without the phytase loses its activity.

[0024] Para esse fim, em geral, a invenção é baseada na inclusão da enzima fitase em uma matriz de fibra orgânica à qual se incorpora um agente quelante natural de cálcio.[0024] To this end, in general, the invention is based on the inclusion of the phytase enzyme in an organic fiber matrix to which a natural calcium chelating agent is incorporated.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0025] Conforme mencionado, a presente invenção fornece um aditivo alimentar para rações que inclui uma enzima fitase e uma fonte de fosfato de cálcio em um único aditivo.[0025] As mentioned, the present invention provides a food additive for feed that includes a phytase enzyme and a source of calcium phosphate in a single additive.

[0026] Dessa forma, em uma modalidade, o aditivo da invenção compreende: - uma mistura líquida de um poliol juntamente com i) uma fitase em uma quantidade adequada para fornecer uma atividade final de fitase entre 10.000 e 100.000 FTU/ml, em que FTU é a quantidade de enzima necessária para liberar 1 μmol de ortofosfato inorgânico por minuto em uma solução que contém 0,0051 mol/l de fitato de sódio em pH 5,5 e a uma temperatura de 37°C; ii) fibra vegetal moída com um diâmetro máximo de partícula de 250 μm; iii) ácido cítrico em uma concentração entre 1 e 5% em peso em relação ao peso total da mistura líquida como agente quelante, estabilizando o pH em pH 5; e - uma fonte de fósforo, como fosfato monocálcico, fosfato monobicálcico ou uma combinação de ambos na forma de lamas desfluoradas ou granuladas.[0026] Thus, in one embodiment, the additive of the invention comprises: - a liquid mixture of a polyol together with i) a phytase in an amount suitable to provide a final phytase activity between 10,000 and 100,000 FTU/ml, wherein FTU is the amount of enzyme required to release 1 μmol of inorganic orthophosphate per minute in a solution containing 0.0051 mol/l of sodium phytate at pH 5.5 and a temperature of 37°C; ii) milled vegetable fiber with a maximum particle diameter of 250 μm; iii) citric acid at a concentration between 1 and 5% by weight in relation to the total weight of the liquid mixture as a chelating agent, stabilizing the pH at pH 5; and - a source of phosphorus, such as monocalcium phosphate, monodicalcium phosphate or a combination of both in the form of defluorinated or granulated sludge.

[0027] Preferencialmente, o poliol incluído como fase líquida no aditivo da invenção é selecionado de glicóis tais como etilenoglicol, propilenoglicol, butilenoglicol, polietilenoglicol, polipropilenoglicol, polibutilenoglicol ou combinações dos mesmos.[0027] Preferably, the polyol included as a liquid phase in the additive of the invention is selected from glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol or combinations thereof.

[0028] Preferencialmente, a quantidade de poliol presente no aditivo é selecionada entre 2 e 80% em peso em relação ao peso total da mistura líquida, em que a quantidade de poliol é adaptada à quantidade de fibra vegetal moída.[0028] Preferably, the amount of polyol present in the additive is selected between 2 and 80% by weight in relation to the total weight of the liquid mixture, where the amount of polyol is adapted to the amount of ground vegetable fiber.

[0029] Preferencialmente, a quantidade de fibra vegetal moída presente no aditivo da invenção oscila entre 3 e 5% em peso em relação ao peso total da mistura líquida.[0029] Preferably, the amount of ground vegetable fiber present in the additive of the invention ranges between 3 and 5% by weight in relation to the total weight of the liquid mixture.

[0030] Em outra modalidade, o aditivo da invenção compreende: - uma mistura sólida de i) uma fitase em uma quantidade adequada para fornecer uma atividade final de fitase entre 10.000 e 100.000 FTU/g, em que FTU é a quantidade de enzima necessária para liberar 1 μmol de ortofosfato inorgânico por minuto em uma solução que contém 0,0051 mol/l de fitato de sódio em pH 5,5 e a uma temperatura de 37 °C; ii) fibra vegetal moída com um diâmetro máximo de partícula de 250 μm; iii) ácido cítrico em uma concentração entre 5% e 35% em peso em relação ao peso total da mistura sólida como agente quelante; e - uma fonte de fósforo, como fosfato monocálcico, fosfato monobicálcico ou uma combinação de ambos na forma de um pó desfluorado.[0030] In another embodiment, the additive of the invention comprises: - a solid mixture of i) a phytase in an amount suitable to provide a final phytase activity between 10,000 and 100,000 FTU/g, where FTU is the amount of enzyme required to release 1 μmol of inorganic orthophosphate per minute in a solution containing 0.0051 mol/l sodium phytate at pH 5.5 and a temperature of 37 °C; ii) milled vegetable fiber with a maximum particle diameter of 250 μm; iii) citric acid in a concentration between 5% and 35% by weight in relation to the total weight of the solid mixture as a chelating agent; and - a source of phosphorus such as monocalcium phosphate, monodicalcium phosphate or a combination of both in the form of a defluorinated powder.

[0031] Nessa segunda modalidade, a quantidade de fibra vegetal moída presente no aditivo da invenção oscila entre 2% e 25% em relação ao peso total da mistura sólida.[0031] In this second modality, the amount of ground vegetable fiber present in the additive of the invention varies between 2% and 25% in relation to the total weight of the solid mixture.

[0032] Em ambas as modalidades, como fibra vegetal para o aditivo descrito, pode ser usada qualquer fibra vegetal adequada que contenha fitato, como por exemplo, cevada, milho, trigo, farelo de trigo, farelo de arroz ou farinha de soja. Preferencialmente, é usado farelo de cereal, por exemplo, farelo de trigo ou de arroz.[0032] In both embodiments, as vegetable fiber for the described additive, any suitable vegetable fiber containing phytate can be used, such as barley, corn, wheat, wheat bran, rice bran or soy flour. Preferably, cereal bran, for example wheat or rice bran, is used.

[0033] Para as modalidades descritas, a quantidade da mistura líquida ou sólida a ser aplicada à fonte de fosfato é selecionada de modo que o aditivo da invenção contenha entre 100 e 5.000 FTU por grama.[0033] For the described embodiments, the amount of liquid or solid mixture to be applied to the phosphate source is selected so that the additive of the invention contains between 100 and 5,000 FTU per gram.

[0034] Embora a fitase usada na invenção não seja particularmente limitada, deve-se manter a sua atividade na faixa de pH do trato gastrointestinal do animal. Por esse motivo, em uma modalidade da invenção, é usada uma fitase termoestável de elevada atividade específica, de pelo menos 1.120 ± 150 U/mg, derivada de Serratia odorifera, por exemplo, a descrita no pedido de patente WO 2011/141613. A seleção da dita fitase em particular, garante que seja mantida a sua atividade em uma faixa ampla de pH de aproximadamente 3,5 no estômago a aproximadamente 7 no intestino.[0034] Although the phytase used in the invention is not particularly limited, its activity must be maintained in the pH range of the animal's gastrointestinal tract. For this reason, in one embodiment of the invention, a thermostable phytase with high specific activity, of at least 1,120 ± 150 U/mg, derived from Serratia odorifera is used, for example, that described in patent application WO 2011/141613. The selection of said phytase in particular ensures that its activity is maintained over a wide pH range from approximately 3.5 in the stomach to approximately 7 in the intestine.

[0035] Também é um objetivo da invenção o uso do aditivo descrito anteriormente em uma ração para animais convencional, incorporando o dito aditivo, segundo a invenção, em uma proporção entre 100 g e 10 kg por cada tonelada de ração. O uso do aditivo da invenção permite recuperar 95% da atividade de fitase na ração final.[0035] It is also an objective of the invention to use the additive described above in a conventional animal feed, incorporating said additive, according to the invention, in a proportion between 100 g and 10 kg for each ton of feed. The use of the additive of the invention makes it possible to recover 95% of the phytase activity in the final feed.

[0036] A esse respeito, o aditivo da invenção é de fácil aplicação na formulação das rações, sendo aplicado, por exemplo, por mistura direta com os outros componentes da ração alimentar diretamente ou como parte de uma pré-mistura, ou para ser misturado diretamente com rações já formuladas na forma de farinha e que devem ser corrigidas quanto às suas características nutricionais.[0036] In this regard, the additive of the invention is easy to apply in feed formulation, being applied, for example, by direct mixing with the other components of the food feed directly or as part of a premix, or to be mixed directly with feeds already formulated in the form of flour and which must be corrected regarding their nutritional characteristics.

[0037] O aditivo da invenção também é adequado para ser aplicado em misturas de alimentos (por exemplo, milho, trigo, cevada, soja, ervilha, entre outros) que posteriormente serão moídas para fazer rações na forma de farinha, moídas e peletizadas para fazer rações na forma de pelotilha, ou moídas e umedecidas para formar pastas.[0037] The additive of the invention is also suitable for being applied to food mixtures (for example, corn, wheat, barley, soybeans, peas, among others) that will later be ground to make feed in the form of flour, ground and pelletized for make feed in pellet form, or ground and moistened to form pastes.

[0038] Da mesma forma, o aditivo da invenção é adequado também para ser aplicado em um momento após a trituração e antes da peletização ou, quando for o caso, à geração da pasta.[0038] Likewise, the additive of the invention is also suitable for being applied at a time after crushing and before pelletizing or, when applicable, generating the paste.

EXEMPLOSEXAMPLES

[0039] A presente invenção será agora ilustrada com base em exemplos de realização da mesma. Esses exemplos são ilustrativos da invenção e não devem ser considerados como limitativos da mesma.[0039] The present invention will now be illustrated based on examples of its implementation. These examples are illustrative of the invention and should not be considered as limiting it.

EXEMPLO 1EXAMPLE 1

[0040] Uma solução A é preparada contendo 71.325 ± 1.227 FTU/ml fornecida pela fitase de Serratia odorifera descrita no documento WO 2011/141613, 2% em peso de farelo de trigo moído e 2,5% em peso de ácido cítrico, bem como 30% em peso de polietilenoglicol.[0040] A solution A is prepared containing 71,325 ± 1,227 FTU/ml provided by Serratia odorifera phytase described in WO 2011/141613, 2% by weight of ground wheat bran and 2.5% by weight of citric acid, as well as 30% by weight polyethylene glycol.

[0041] Para fins comparativos, uma solução de controle (B) é preparada, sendo que apenas contém a dita fitase em uma proporção similar (70.326 ± 1.319 FTU/ml).[0041] For comparative purposes, a control solution (B) is prepared, which only contains said phytase in a similar proportion (70,326 ± 1,319 FTU/ml).

[0042] Ambas as soluções são adicionadas a três fontes de fosfato granulado em concentrações de 0,5, 1 e 1,5%: 1. fosfato monocálcico (com um tamanho médio de partícula de 2,5 ± 1 mm), 2. fosfato bicálcico (com um tamanho médio de partícula de 2,5 ± 1 mm) e 3. fosfato monocálcico (com um tamanho médio de partícula de 1,0 ± 0,2 mm).[0042] Both solutions are added to three sources of granulated phosphate in concentrations of 0.5, 1 and 1.5%: 1. monocalcium phosphate (with an average particle size of 2.5 ± 1 mm), 2. dicalcium phosphate (with an average particle size of 2.5 ± 1 mm) and 3. monocalcium phosphate (with an average particle size of 1.0 ± 0.2 mm).

[0043] Finalmente é medida a atividade real de cada combinação, obtendo-se os resultados mostrados na seguinte tabela 1: Tabela 1 [0043] Finally, the real activity of each combination is measured, obtaining the results shown in the following table 1: Table 1

[0044] Conforme observado dos resultados obtidos, o aditivo da invenção incluindo fitase, farelo de trigo moído, ácido cítrico e polietilenoglicol, bem como uma fonte de fósforo, retêm a atividade da fitase a uma extensão muito maior do que a fitase sozinha.[0044] As observed from the results obtained, the additive of the invention including phytase, ground wheat bran, citric acid and polyethylene glycol, as well as a source of phosphorus, retain the activity of phytase to a much greater extent than phytase alone.

EXEMPLO 2EXAMPLE 2

[0045] Uma solução A é preparada contendo 42.524 ± 2.587 FTU/ml fornecidas pela fitase de Escherichia coli, 2% em peso de farelo de trigo moído e 2,5% em peso de ácido cítrico, bem como 30% em peso de polietilenoglicol.[0045] A solution A is prepared containing 42,524 ± 2,587 FTU/ml provided by Escherichia coli phytase, 2% by weight of ground wheat bran and 2.5% by weight of citric acid, as well as 30% by weight of polyethylene glycol .

[0046] Para fins comparativos, uma solução de controle (B) é preparada, sendo que apenas contém a dita fitase em uma proporção similar (45.364 ± 1725 FTU/ml).[0046] For comparative purposes, a control solution (B) is prepared, which only contains said phytase in a similar proportion (45,364 ± 1725 FTU/ml).

[0047] Ambas as soluções são adicionadas a três fontes de fosfato granulado em concentrações de 1, 1,5 e 2%: 1. fosfato monocálcico (com um tamanho médio de partícula de 2,5 ± 1 mm), 2. fosfato bicálcico (com um tamanho médio de partícula de 2,5 ± 1 mm) e 3. fosfato monocálcico (com um tamanho médio de partícula de 1,0 ± 0,2 mm).[0047] Both solutions are added to three sources of granulated phosphate in concentrations of 1, 1.5 and 2%: 1. monocalcium phosphate (with an average particle size of 2.5 ± 1 mm), 2. dicalcium phosphate (with an average particle size of 2.5 ± 1 mm) and 3. monocalcium phosphate (with an average particle size of 1.0 ± 0.2 mm).

[0048] Finalmente, é medida a atividade real de cada combinação, obtendo-se os resultados mostrados na seguinte tabela 2: Tabela 2 [0048] Finally, the real activity of each combination is measured, obtaining the results shown in the following table 2: Table 2

EXEMPLO 3EXAMPLE 3

[0049] Uma solução A é preparada contendo 10.420 ± 351 FTU/ml fornecidas por uma fitase de Serratia odorifera, 2% em peso de farelo de trigo moído e 5,0% em peso de ácido cítrico.[0049] A solution A is prepared containing 10,420 ± 351 FTU/ml provided by a phytase from Serratia odorifera, 2% by weight of ground wheat bran and 5.0% by weight of citric acid.

[0050] Para fins comparativos, uma solução de controle B é preparada, que contém apenas a dita fitase na mesma proporção. As soluções A e B são secas por métodos de secagem por pulverizador.[0050] For comparative purposes, a control solution B is prepared, which contains only said phytase in the same proportion. Solutions A and B are dried by spray drying methods.

[0051] A atividade dos produtos secos é quantificada: Secagem de A (SA): 53.785 ± 2.168 FTU/grama Secagem de B (SB): 67.524±3.128 FTU/grama[0051] The activity of the dried products is quantified: Drying of A (SA): 53,785 ± 2,168 FTU/gram Drying of B (SB): 67,524±3,128 FTU/gram

[0052] Ambos os produtos secos são adicionados a duas fontes de fosfato em pó em concentrações de 2, 5 e 10%: 1. fosfato monocálcico e 2. fosfato bicálcico.[0052] Both dry products are added to two powdered phosphate sources in concentrations of 2, 5 and 10%: 1. monocalcium phosphate and 2. dicalcium phosphate.

[0053] Finalmente, é medida a atividade real de cada produto, obtendo-se os resultados mostrados na seguinte tabela 3: Tabela 3 [0053] Finally, the real activity of each product is measured, obtaining the results shown in the following table 3: Table 3

[0054] Conforme observado, dos resultados obtidos, o aditivo da invenção incluindo fitase, farelo de trigo moído e ácido cítrico, no seu caso um poliol, bem como uma fonte de fósforo, retêm a atividade da fitase a uma extensão muito maior que no caso da fitase sozinha.[0054] As observed, from the results obtained, the additive of the invention including phytase, ground wheat bran and citric acid, in this case a polyol, as well as a source of phosphorus, retain the activity of phytase to a much greater extent than in the case of phytase alone.

Claims (9)

1. ADITIVO ALIMENTAR PARA RAÇÕES DESTINADAS A NUTRIÇÃO ANIMAL, sendo o aditivo caracterizado por compreender - uma mistura líquida, selecionada entre 2 e 80% em peso, em relação ao peso total da mistura líquida de um poliol juntamente com i) uma fitase em uma quantidade adequada para fornecer uma atividade final de fitase entre 10.000 e 100.000 FTU/ml, em que FTU é a quantidade de enzima necessária para liberar 1 μmol de ortofosfato inorgânico por minuto em uma solução que contém 0,0051 mol/l de fitato de sódio em pH 5,5 e a uma temperatura de 37°C; ii) entre 3 e 5% em peso em relação ao peso total da mistura líquida de fibra vegetal moída com um diâmetro máximo de partícula de 250 μm; iii) ácido cítrico em uma concentração entre 1 e 5% em peso em relação ao peso total da mistura líquida como agente quelante, estabilizando o pH em pH 5; e - uma fonte de fósforo, selecionada entre fosfato monocálcico, fosfato monobicálcico ou uma combinação de ambos, em uma proporção de 1, 1,5 e 2% em peso, na forma de lamas desfluoradas ou granuladas.1. FOOD ADDITIVE FOR FEEDS INTENDED FOR ANIMAL NUTRITION, the additive being characterized by comprising - a liquid mixture, selected between 2 and 80% by weight, in relation to the total weight of the liquid mixture of a polyol together with i) a phytase in a adequate amount to provide a final phytase activity of between 10,000 and 100,000 FTU/ml, where FTU is the amount of enzyme required to release 1 μmol of inorganic orthophosphate per minute in a solution containing 0.0051 mol/l of sodium phytate at pH 5.5 and at a temperature of 37°C; ii) between 3 and 5% by weight in relation to the total weight of the liquid mixture of ground vegetable fiber with a maximum particle diameter of 250 μm; iii) citric acid at a concentration between 1 and 5% by weight in relation to the total weight of the liquid mixture as a chelating agent, stabilizing the pH at pH 5; and - a source of phosphorus, selected from monocalcium phosphate, monodicalcium phosphate or a combination of both, in a proportion of 1, 1.5 and 2% by weight, in the form of defluorinated or granulated sludge. 2. ADITIVO ALIMENTAR PARA RAÇÕES, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o poliol ser um glicol.2. FOOD ADDITIVE FOR FEED, according to claim 1, characterized in that the polyol is a glycol. 3. ADITIVO ALIMENTAR PARA RAÇÕES, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o glicol ser selecionado dentre etilenoglicol, propilenoglicol, butilenoglicol, polietilenoglicol, polipropilenoglicol, polibutilenoglicol ou combinações dos mesmos.3. FOOD ADDITIVE FOR FEED, according to claim 2, characterized in that the glycol is selected from ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol or combinations thereof. 4. ADITIVO ALIMENTAR PARA RAÇÕES DESTINADAS A NUTRIÇÃO ANIMAL, sendo o aditivo caracterizado por compreender - uma mistura sólida de i) uma fitase em uma quantidade adequada para fornecer uma atividade final de fitase entre 10.000 e 100.000 FTU/g, em que FTU é a quantidade de enzima necessária para liberar 1 μmol de ortofosfato inorgânico por minuto em uma solução que contém 0,0051 mol/l de fitato de sódio em pH 5,5 e a uma temperatura de 37°C; ii) entre 2% e 25% em relação ao peso total da mistura sólida de fibra vegetal moída com um diâmetro máximo de partícula de 250 μm; iii) ácido cítrico em uma concentração entre 5% e 35% em peso em relação ao peso total da mistura sólida como agente quelante; e - uma fonte de fósforo, selecionada entre fosfato monocálcico, fosfato monobicálcico ou uma combinação de ambos, em uma proporção de 2, 5 e 10% em peso, na forma de um pó desfluorado.4. FOOD ADDITIVE FOR FEEDS INTENDED FOR ANIMAL NUTRITION, the additive being characterized by comprising - a solid mixture of i) a phytase in an amount suitable to provide a final phytase activity between 10,000 and 100,000 FTU/g, where FTU is the amount of enzyme required to release 1 μmol of inorganic orthophosphate per minute in a solution containing 0.0051 mol/l of sodium phytate at pH 5.5 and a temperature of 37°C; ii) between 2% and 25% in relation to the total weight of the solid mixture of ground vegetable fiber with a maximum particle diameter of 250 μm; iii) citric acid in a concentration between 5% and 35% by weight in relation to the total weight of the solid mixture as a chelating agent; and - a source of phosphorus, selected from monocalcium phosphate, monodicalcium phosphate or a combination of both, in a proportion of 2, 5 and 10% by weight, in the form of a defluorinated powder. 5. ADITIVO ALIMENTAR PARA RAÇÕES, de acordo com as reivindicações 1 ou 4, caracterizado por se usar como fibra vegetal cevada, milho, trigo, farelo de trigo, farelo de arroz ou farinha de soja.5. FOOD ADDITIVE FOR FEED, according to claims 1 or 4, characterized in that barley, corn, wheat, wheat bran, rice bran or soy flour are used as vegetable fiber. 6. ADITIVO ALIMENTAR PARA RAÇÕES, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a fibra vegetal ser farelo de cereal, preferencialmente de trigo ou arroz.6. FOOD ADDITIVE FOR FEED, according to claim 5, characterized in that the vegetable fiber is cereal bran, preferably wheat or rice. 7. ADITIVO ALIMENTAR PARA RAÇÕES, de acordo com as reivindicações 1 ou 4, caracterizado por a quantidade de mistura líquida ou sólida a se aplicar à fonte de fosfato, respectivamente, ser selecionada para o aditivo ter entre 100 e 5.000 FTU por grama.7. FOOD ADDITIVE FOR FEED, according to claims 1 or 4, characterized in that the amount of liquid or solid mixture to be applied to the phosphate source, respectively, is selected so that the additive has between 100 and 5,000 FTU per gram. 8. ADITIVO ALIMENTAR PARA RAÇÕES, de acordo com as reivindicações 1 ou 4, caracterizado por a fitase ser uma fitase termoestável de elevada atividade específica de pelo menos 1120 ± 150 U/mg, derivada de Serratia odorifera.8. FOOD ADDITIVE FOR FEED, according to claims 1 or 4, characterized in that the phytase is a thermostable phytase with a high specific activity of at least 1120 ± 150 U/mg, derived from Serratia odorifera. 9. USO DO ADITIVO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ser para a produção de uma ração para animais aditivada, em que o aditivo é aplicado à ração em uma proporção entre 100 g e 10 kg por cada tonelada de ração.9. USE OF THE ADDITIVE, as defined in any of the previous claims, characterized in that it is for the production of an additive animal feed, in which the additive is applied to the feed in a proportion between 100 g and 10 kg for each ton of feed.
BR112020020995-3A 2018-07-03 FOOD ADDITIVE FOR FEED AND USE THEREOF BR112020020995B1 (en)

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