ES2332859B1 - Procedimiento para mejorar el estado general de los rumiantes. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para mejorar el estado general de
los rumiantes que consiste en incrementar el rendimiento energético
del proceso metabólico de los alimentos, inhibiendo la generación
de metano en el rumen por la acción conjunta y simultánea de dos
principios activos con diferentes proporciones relativas y
convenientemente formulados para garantizar su liberación
progresiva, que se incorporan al alimento de los animales y que
consisten, el primero de ellos, en un extracto ó aceite de ajo,
producto natural extraído de las plantas de género Allium,
sus fracciones o componentes, aislados o reproducidos por síntesis
y, el segundo, en un extracto o aceite de canela, producto natural
extraído de las plantas de género Cinnamomum, sus fracciones
o componentes, aislados o reproducidos por síntesis.
Description
Procedimiento para mejorar el estado general de
los rumiantes.
La presente memoria describe un procedimiento
para mejorar el estado general de los rumiantes que consiste en
incrementar el rendimiento energético del proceso metabólico de los
alimentos en el rumen de los animales inhibiendo uno de los
procesos de pérdida de energía, quizás el más importante, que
constituye la generación de metano ó metanogénesis. De esta manera
se consigue mantener el necesario equilibrio en dicho proceso
metabólico entre la energía generada y la síntesis de proteínas, lo
que conduce a una mejora del estado general de los animales y a una
situación óptima de los indicadores productivos.
Esta inhibición se consigue por la acción
conjunta y simultánea de dos principios activos que se incorporan
al alimento de los animales. El primero de ellos consiste en un
extracto ó aceite de ajo, producto natural extraído de las plantas
de género Allium, sus fracciones o componentes, aislados o
reproducidos por síntesis. El otro principio consiste en un
extracto o aceite de canela, producto natural extraído de las
plantas de género Cinnamomum, sus fracciones o componentes,
aislados o reproducidos por síntesis. La mezcla de ambos se formula
convenientemente para su liberación progresiva y en el lugar
adecuado.
En un sistema de explotación de animales se debe
considerar la línea de producción (carne, leche, fuerza de
trabajo), los principios nutritivos para obtener los máximos
resultados (energía y proteínas) y los indicadores productivos
(curvas de crecimiento, índices de producción, entre otros).
La energía se utiliza, entre otras cosas, para
generar calor, mantener la presión sanguínea, trasmitir impulsos
nerviosos, transportar iones a través de las membranas, favorecer
la reabsorción en los riñones, sintetizar proteínas y grasas, y
dependiendo de los animales considerados, para secretar leche,
producir huevos y lana y desarrollar trabajo.
Un ejemplo de especial interés es el caso de los
rumiantes. En ellos se puede describir el metabolismo energético de
una forma simplificada. Así, los hidratos de carbono ingeridos
fermentan en el rumen transformándose en glucosa, que evoluciona
posteriormente a piruvato. Estos procesos implican transferencias y
capturas de hidrógenos metabólicos, cuyo equilibrio garantiza un
funcionamiento correcto de la glicólisis y, por tanto, del aporte
de la energía necesaria.
La deficiencia en la generación de la energía
necesaria por parte de los animales, en general, y del ganado
bovino, en particular, tiene importantes efectos negativos y,
frecuentemente, se traduce en:
- 1.
- Crecimiento lento o incluso, nulo.
- 2.
- Pérdida de tejido corporal.
- 3.
- Disminución en la producción (leche, carne, fibra o trabajo).
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En el caso de los rumiantes, la liberación de
hidrógenos al medio o su transferencia para la generación de metano
son procesos energéticamente poco eficientes, puesto que estos
gases se expulsan. Se han publicado estudios donde se estima que
las pérdidas por generación de metano oscilan entre el 3% y el 15%
de la energía total (Van Nevel y Demeyer en The Rumen Mycrobial
Ecosystem, ed. Elsevier, 1988). Un incremento de la retención
de hidrógenos metabólicos es, por tanto, en este caso un mecanismo
que permitiría la optimización de la utilización de energía en el
rumen.
El otro principio nutritivo mencionado
anteriormente, y necesario para el correcto desarrollo de los
animales, es la síntesis de proteínas. De forma resumida se pueden
listar algunas de las funciones principales que desarrollan las
proteínas en los animales:
- A.
- Forman parte de los jugos digestivos, hormonas y vitaminas.
- B.
- Ayuda a mantener la reacción de diversos medios como el plasma, y en otros son catalizadores biológicos.
- C.
- Actúan como transporte de gases como oxígeno y dióxido de carbono en sangre (hemoglobina).
- D.
- Forman parte de los anticuerpos y participan en la defensa contra infecciones o agentes extraños.
- E.
- Permiten el movimiento celular a través de la miosina y actina (proteínas contráctiles musculares).
- F.
- Resistencia. El colágeno es la principal proteína integrante de los tejidos de sostén.
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De hecho la situación óptima para el desarrollo
de los animales se alcanza cuando se logra un equilibrio entre la
generación de energía y la producción de proteínas. Cuando existe
un desequilibrio entre ambas, en un sentido u otro, los animales no
alcanzan a cubrir sus requerimientos para lograr las producciones
deseadas (ganancia de peso, estado corporal para lograr preñez
adecuada, etc).
Así, en la situación en la que existe un exceso
de energía frente a proteína (E/P alta o balance de energía
positivo), se suelen observar:
- 1.
- Debilidad muscular acompañada de una reducción de masa corporal.
- 2.
- Pérdida de apetito y, como consecuencia, reducción del consumo de alimento.
- 3.
- Reducción del crecimiento.
- 4.
- Retención de energía en forma de grasa corporal.
- 5.
- Edema o hinchazón de tejidos subcutáneos por la retención de líquido. En muchos casos se presenta el vientre hinchado.
- 6.
- Letargo.
\vskip1.000000\baselineskip
En cambio, en la situación inversa, es decir,
cuando hay un exceso de proteína frente a energía (E/P baja o
balance de energía negativo), lo que se puede observar es:
- 1.
- Reducción en la formación de ATP
- 2.
- Excreción de proteína en heces y orina
- 3.
- Aparición de problemas renales y hepáticos por acumulación de NH3
- 4.
- Incremento en la mortalidad embrionaria.
- 5.
- Disminución de la fertilidad.
- 6.
- Incremento de los costos de alimentación.
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Por tanto, la consecución del equilibrio entre
la energía generada y la síntesis de proteínas, debe conducir a una
mejora del estado general de los animales y a una situación óptima
de los indicadores productivos.
El objetivo, por tanto, de la presente invención
consiste en la consecución de dicho equilibrio en rumiantes
mediante la modulación de la fermentación ruminal. Para ello, se
plantea el incremento del rendimiento energético en el rumen de los
animales inhibiendo uno de los procesos, quizás el más importante,
de pérdida de energía, la generación de metano ó metanogénesis.
Esta inhibición se consigue por la acción de un
producto formulado que se incorpora al alimento de los animales y
que está constituido por una mezcla de dos principios activos. El
primero de ellos consiste en un extracto ó aceite de ajo, producto
natural extraído de las plantas de género Allium, sus
fracciones o componentes, aislados o reproducidos por síntesis. El
otro principio consiste en un extracto o aceite de canela, producto
natural extraído de las plantas de género Cinnamomum, sus
fracciones o componentes, aislados o reproducidos por síntesis. La
mezcla de ambos se formula según el procedimiento que se describe
más adelante y el producto resultante se incorpora tal cual o en
forma de premezcla al pienso del animal.
Asociado a la disminución del metano generado
por el ganado bovino y, como consecuencia de él, existe un efecto
positivo de interés medioambiental. Efectivamente, la generación de
metano por parte del ganado vacuno y ovino supone hoy en día una
fuente natural muy importante de emisión de gases con efecto
invernadero. Por tanto, la inhibición de la metanogénesis se
traducirá adicionalmente en una mejora medioambiental de
considerable
interés.
interés.
Si bien, el efecto por separado de estos
extractos vegetales sobre la metanogénesis en rumiantes ha sido
estudiado con anterioridad, su utilización de forma conjunta ha
mostrado una sinergia extraordinaria y, por tanto, una sorprendente
e inesperada eficacia. Además, la formulación de esta mezcla, que
consiste en una microencapsulación en unas condiciones determinadas,
supone un avance muy importante para su utilización en el pienso de
los animales.
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Con la progresiva prohibición de la mayor parte
de los antibióticos en la alimentación animal, debido
principalmente a posible presencia de residuos o aparición de
resistencias cruzadas, se ha potenciado la búsqueda de productos
alternativos, fundamentalmente de procedencia natural. En esta
línea, se ha encontrado que algunos extractos vegetales muestran
una elevada actividad antimicrobiana.
Entre la gran cantidad de antecedentes descritos
en la bibliografía destaca la patente europea EP0835120 de junio de
1996, en la que se reivindican composiciones farmacéuticas
antimicrobianas constituidas a base de aceites esenciales obtenidos
a partir de Origanum vulgare, junto con un vehículo
farmacéuticamente aceptable.
Un antecedente más reciente es el constituido
por la patente EP 1178736 de mayo de 1999, en la que se describe y
reivindica la acción de carvacrol y timol y sus mezclas como
productos bactericidas.
En esta línea merece especial mención la patente
ES200601094 solicitada en 2006 por la firma Carotenoid
Technologies, S.A., en la que se reivindica la acción
antimicrobiana de extractos vegetales, principalmente, aceite de
orégano y su contribución para la mejora del estado general de los
animales.
No sólo se ha podido demostrar un efecto
antibiótico de los aceites esenciales. Algunos extractos vegetales
y aceites esenciales han mostrado un importante efecto en los
procesos que se desarrollan en el rumen de algunos animales y que
resultan especialmente útiles para la mejora del estado general de
ellos.
Unas de las publicaciones pioneras en esta línea
en rumiantes son los trabajos llevados a cabo por H.K. Oh y col.,
en Appl. Microbiol., 15, 777-784
(1967) y 16, 39-44 (1968). Estos autores
apuntaron que algunos aceites esenciales podían influir sobre la
fermentación microbiana ruminal. Posteriormente se pudo comprobar
que el mecanismo de acción afectaba al metabolismo proteico.
(Broderick y Balthrop, en J. Anim. Sci., 49,
1101-1111 (1979)).
Estudios más recientes ya pusieron de manifiesto
la importante acción de ciertos aceites esenciales sobre la
fermentación ruminal, siendo destacables, a título de ejemplo, el
Eucalyptus, el Capsicum, la Lavandula y el
Origanum, entre otros.
Son particularmente interesantes los trabajos
publicados por Broudiscou y col., en Anim. Feed Sci.
Technol., 87, 263-277 (2000) y
101, 183-189 (2002). En estos artículos los
autores demostraban la acción sobre la metanogénesis de dos
extractos vegetales la Equisetum arvense y la Salvia
officinalis. Posteriormente, Mohammed y col., en J Anim.
Sci., 82, 1839-1846 (2004) publicaron su trabajo
en el que se demostraban efectos similares debido a la acción de
otro extracto vegetal la Armoracia rusticana.
De todos los aceites esenciales y extractos
vegetales, parece que son el aceite de ajo y el de canela los que
han mostrado una mayor eficacia en el control de la metanogénesis
en rumiantes.
Se han llevado a cabo varios estudios para
profundizar en el mecanismo de acción del extracto de ajo sobre la
metanogénesis. Merece especial mención el trabajo desarrollado por
Busquet y col., en J Dairy Sci, 88 (2005) en el que se
estudió el efecto de los cuatro componentes principales del
extracto de ajo (alicina, sulfuro de dialilo, disulfuro de dialilo
y alilmercaptano) en condiciones in vitro. Estos autores
pudieron concluir que los componentes disulfuro de dialilo y alil
mercaptano eran los principales responsables de sus efectos.
Un estudio del mecanismo de acción llevó a
sugerir a Busquet y col., en J Dairy Sci., 88,
2508-2516 (2005) que los efectos antimetanogénicos
del extracto de ajo se debían a un efecto directo sobre las
bacterias Archea debido a su efecto específico sobre la
estabilidad de su membrana.
En un trabajo bastante reciente publicado en
International Congress Series (Elsevier) 1293,
176-9 (2006), A.K. Patra y col comparan el efecto
sobre la metanogenesis en rumiantes de varios extractos vegetales
hidroalcohólicos, y concluyen que es el ajo el que presenta un
efecto más importante.
En el caso del extracto o aceite de canela, los
primeros estudios llevados a cabo por Cardozo y col., y publicados
en J. Anim. Sci. 82, 3230-3236 (2004)
sugirieron un efecto sobre el metabolismo proteico del rumen.
Estudios posteriores llevados a cabo por Busquets y col., Anim.
Feed Sci.Technol. (2005) con este extracto vegetal y, sobre
todo, con su componente principal, el cinamaldehído, permitieron
concluir su importante efecto de inhibición sobre la
metanogénesis.
En la bibliografía se describen muchos ejemplos
de formulaciones de aceites esenciales o extracto vegetales de
utilidad en la alimentación animal.
Un ejemplo de interés es la patente europea
EP0835120, en la que se reivindican composiciones farmacéuticas
antimicrobianas constituidas a base de aceites esenciales junto con
un vehículo farmacéuticamente aceptable. Se reivindica también su
uso en el tratamiento de multitud de enfermedades, tales como,
mastitis, afecciones dermatológicas y oftalmológicas, entre
otras.
En esta misma línea, en la patente EP 828502 se
reivindican las composiciones farmacéuticas y veterinarias en las
que el principio activo, el aceite esencial de orégano se formula
mediante la acción de un excipiente que se selecciona entre una
gran variedad de productos, parafina, almidón y sus derivados,
carbonato cálcico, y muchos otros. El producto así obtenido resultó
muy útil en la prevención y el tratamiento de desórdenes
gastrointestinales de origen microbiano.
Un antecedente más reciente es el constituido
por la patente EP 1178736 de mayo de 1999, en el que se describe y
reivindica la acción de carvacrol y timol y sus mezclas,
convenientemente formuladas, como productos bactericidas.
Son frecuentes en la bibliografía los trabajos
sobre formulaciones de esencias o aromas utilizados en la industria
cosmética. Un ejemplo de particular interés es el descrito en
Perfurmer and Flavorist, 52-55, vol. 27,
(2002). En este artículo se hacen unas consideraciones sobre un
procedimiento de encapsulación con el objetivo de proteger el aroma
a lo largo de la posterior elaboración del cosmético.
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Como se ha puesto de manifiesto en la
descripción del ámbito técnico de la presente memoria, la
generación de metano en el rumen de los animales representa un
mecanismo de pérdida de la energía y, por tanto, una alteración del
necesario equilibrio entre energía y síntesis de proteínas.
El objetivo de la presente invención consiste en
la minimización de este mecanismo de pérdida de energía mediante la
inhibición de la metanogénesis, lo que se traduce en un mayor
aprovechamiento de los alimentos por el rumiante y por tanto, en un
mejor estado general de los animales.
Una consecuencia adicional, importante desde el
punto de vista medioambiental, asociada con la inhibición de la
metanogénesis es la consiguiente disminución de la cantidad de
metano emitida a la atmósfera. De esta forma se reduce la importante
contribución que este gas presenta sobre el efecto invernadero. Se
ha de tener en cuenta que las emisiones de gas procedente de los
rumiantes están consideradas en la actualidad como una de las
fuentes naturales más importantes con efecto invernadero.
La inhibición de la metanogénesis que constituye
el objeto de la presente invención, tal como se ha avanzado, se
consigue por la acción combinada de dos principios activos
convenientemente formulados para provocar el efecto óptimo
deseado.
El primer principio activo consiste en un
extracto o aceite esencial de ajo, producto natural extraído de las
plantas de género Allium, obtenido por los métodos
habituales. Se incluye además dentro del ámbito de la presente
invención cualquier fracción o componente individual del aceite o
extracto de ajo o cualquier mezcla de los componentes individuales
obtenido por extracción de fuentes naturales, o preparado por
síntesis.
El segundo principio activo que constituye la
base de la presente invención es el extracto o aceite esencial de
canela, producto natural extraído de las plantas de género
Cinnamomum, obtenido por los métodos habituales. Igualmente,
se incluye además dentro del ámbito de la invención cualquier
fracción o componente individual del extracto o aceite esencial o
cualquier mezcla obtenida por extracción a partir de fuentes
naturales, o preparada por síntesis. En este caso, merece especial
mención el principal componente del extracto de canela, el
cinamaldehído, cuya actividad ha resultado ser particularmente
importante.
De hecho y tal como se cita en la revisión del
estado de la técnica, el efecto por separado de ambos principios
activos sobre la metanogénesis en rumiantes ha sido descrito con
cierto detalle en algunas referencias biblio-
gráficas.
gráficas.
De lo que no hay antecedentes y, que resulta
extraordinariamente sorprendente, es la sinergia que produce la
acción conjunta de ambos principios activos sobre la metanogénesis
en rumiantes cuando se aplican simultáneamente. Se ha podido
comprobar que el efecto que produce la mezcla de ambos principios
activos es muy superior a la que correspondería a la suma de los
efectos de cada uno de ellos por separado.
Un aspecto adicional de particular interés es
que la sinergia observada en la combinación de los dos principios
activos citados es prácticamente independiente de su proporción
relativa. De hecho, tal como se describe más adelante, proporciones
relativas muy diferentes entre ambos principios activos producen un
importante incremento de su actividad independiente.
No se dispone hasta el momento de una
justificación de este comportamiento y es probable que no exista
una única razón para ello. De hecho, una consideración generalizada
entre la mayoría de los trabajos publicados es que los extractos de
plantas en general, y los aceites esenciales, en particular, son un
grupo de sustancias que no se pueden clasificar en un mecanismo de
acción único. Por tanto, el resultado global podría ser la
consecuencia de una suma de acciones diferentes.
\newpage
Un apartado de especial importancia en la
invención que aquí se describe es el proceso de formulación. De
hecho, la mezcla de los principios activos, constituida por los
extractos de ajo y de canela, debe una parte muy importante de su
actividad al formulado final, que le confiere unas especiales
características, lo que adicionalmente constituye un aspecto
totalmente novedoso respecto de lo descrito con anterioridad en la
bibliografía.
La utilización de extractos o aceites esenciales
en la alimentación animal presenta una serie de problemas que están
relacionados más o menos directamente con la naturaleza volátil y
aromática de algunos de sus componentes. Los problemas más
habituales, entre otros, se refieren a:
- -
- Irregular dosificación de cada uno de los componentes que constituyen el extracto.
- -
- Importante degradación, generalmente oxidativa, de alguno de los componentes
- -
- Baja eficacia debida a una liberación insuficiente de los principios activos en el momento y en el lugar adecuado.
- -
- Rechazo para su ingestión debido al intenso sabor y aroma de estos aceites.
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La formulación objeto de la presente invención
consiste, tal como se describe en detalle más adelante, en una
microencapsulación de los principios activos por acción de los
excipientes adecuados mediante un proceso de elaboración
novedoso.
En esencia, el proceso consiste en la fijación
de la mezcla de los extractos vegetales o de sus componentes en un
soporte inorgánico poroso, constituido, principalmente, por sílice
precipitada, y el posterior recubrimiento con una capa protectora,
constituida por un emulgente, del tipo mono y/o diglicérido de
ácidos grasos saturados, o bien, sus derivados esterificados con
ácido acético, láctico o similar.
La utilización de este tipo de formulado
resuelve todos los problemas planteados anteriormente, lo que
permite garantizar la máxima eficacia de la mezcla sinérgica. Así
la formulación permite conseguir:
- Correcta dosificación de la mezcla de
extractos vegetales por fijación de una concentración definida en
el soporte inorgánico.
- Adecuada formulación por estar los principios
activos adsorbidos y/o absorbidos de forma adecuada debido a las
especiales características del soporte.
- Estabilidad y persistencia de los principios
activos relativamente volátiles por la sólida fijación del agente
protector y la acción de la película protectora.
- Liberación lenta y progresiva dentro del
organismo del animal, debido precisamente a la naturaleza del agente
protector.
- Correcto direccionamiento hacia los receptores
evitando las pérdidas en procesos metabólicos no deseados.
- Eliminación de la reacción adversa producida
por el intenso aroma y el mal sabor de los principios activos, en
particular del extracto de ajo y sus componentes, debido a la
presencia de la capa protectora.
\vskip1.000000\baselineskip
Como se ha mencionado anteriormente la presente
memoria describe un procedimiento para mejorar el estado general de
los rumiantes que consiste en incrementar el rendimiento energético
del proceso metabólico de los alimentos en el rumen de los animales
inhibiendo uno de los procesos de pérdida de energía, quizás el más
importante, que constituye la generación de metano ó
metanogénesis.
Esta inhibición se consigue por la acción
conjunta y simultánea de dos principios activos que se incorporan
al alimento de los animales. El primero de ellos consiste en un
extracto ó aceite de ajo, producto natural extraído de las plantas
de género Allium, sus fracciones o componentes, aislados o
reproducidos por síntesis. El otro principio consiste en un
extracto o aceite de canela, producto natural extraído de las
plantas de género Cinnamomum, sus fracciones o componentes,
aislados o reproducidos por síntesis. La mezcla de ambos se formula
convenientemente para su liberación progresiva y en el lugar
adecuado.
Existen muchos métodos más o menos eficaces para
la obtención de los extractos o aceites esenciales de ajo y de
canela. A título de ejemplo se pueden citar algunos, tales como la
disolución mediante la acción de disolventes, filtración y
posterior evaporación, o bien, la extracción en condiciones
supercríticas, o bien, la obtención del extracto sometiendo la
planta o semillas a la acción de la presión, entre otras muchas
técnicas. Todas ellas se deben considerar dentro del ámbito de la
presente invención.
Un aspecto importante es que por tratarse de
productos naturales su composición puede variar dentro de un
intervalo más o menos amplio, dependiendo de su procedencia y de su
proceso de aislamiento. Sin embargo, si bien el aceite de ajo
presenta concentraciones variables de sus componentes, lo habitual
es que contenga una proporción de disulfuro de dialilo superior al
5%. De igual forma, el aceite de canela presenta una composición
variable, aunque lo habitual es que contenga proporciones
superiores al 50% de su componente principal el cinamaldehido. No
obstante, se considera dentro del ámbito de la presente invención
cualquier extracto o aceite de ajo y de canela comercial, así como
cualquiera de sus fracciones.
Los componentes individuales se pueden obtener
por fraccionamiento del extracto o aceite esencial o bien, se
pueden preparar por síntesis siguiendo cualquiera de los métodos
descritos en la bibliografía. En todos los casos se deben considerar
dentro del ámbito de la presente invención.
Merece especial mención el componente principal
del aceite de canela, el cinamaldehído, con el que se ha observado
una sinergia extraordinariamente elevada. Dada la simplicidad
estructural de este producto, si bien se puede preparar por
fraccionamiento del aceite de canela, también resulta económicamente
viable su síntesis, por lo que es habitual acceder a él por vía
sintética.
La proporción relativa en la que se formulan los
dos principios activos puede ser muy variable. Hay que destacar que
en todos los casos ensayados, incluso manteniendo proporciones
relativas muy desiguales, se detecta una sinergia de sus efectos
muy acusada. Los mejores resultados se han obtenido manteniendo una
proporción en peso entre el primer principio activo, el aceite o
extracto de ajo, y el segundo, el aceite o extracto de canela, de
0.01 a 0.50, preferentemente de 0.05 a 0.2. Estas proporciones son
similares cuando el producto se formula utilizando en lugar de los
aceites o extractos naturales, sus fracciones y/o componentes.
La formulación objeto de la presente invención
representa, tal como se ha justificado anteriormente, un aspecto de
gran importancia para la obtención de los resultados buscados. De
forma resumida, y tal como se describe en detalle a continuación,
se puede describir como una microencapsulación de los principios
activos por acción de los excipientes adecuados mediante un proceso
de elaboración novedoso.
En esencia, la mezcla de los extractos
vegetales, o bien, de sus componentes principales se fija, por
adsorción y/o absorción sobre un soporte inorgánico poroso
constituido, principalmente, por sílice precipitada, y se recubre
con una capa protectora constituida por un emulgente, del tipo
mono- y/o diglicéridos de ácidos grasos saturados, o bien, de sus
derivados esterificados con ácido acético, láctico o similar.
Tal como se ha avanzado, en la elaboración del
producto se consideran dos apartados fundamentales: el soporte
inorgánico y la capa protectora.
El soporte inorgánico constituido básicamente
por sílice precipitada es completamente inerte, en el sentido de
que no reacciona con ninguno de los principios activos y, por
tanto, no provoca ni induce ningún tipo de proceso de
degradación.
Por otra parte, las características
físico-químicas de este soporte son perfectamente
adecuadas para la utilidad que se pretende. Se trata de partículas
esféricas con un tamaño aproximado de entre unas 80 a unas 500
micras.
La sílice precipitada presenta una
característica óptima para la formulación de líquidos. Se trata de
su microporosidad. Las partículas contienen multitud de poros que,
lógicamente, aumentan la superficie específica respecto a similares
tamaños de partículas de otro tipo de soportes. Pero, además, el
principio activo penetra en dichos poros y queda ocluido en ellos.
El resultado es evidente, aumenta la capacidad de carga y además,
garantiza su fijación en el soporte.
Se pueden utilizar diferentes métodos para fijar
el principio activo en el soporte. El procedimiento más adecuado
implica la utilización de un lecho fluido. Se trata de mantener la
sílice en suspensión en un lecho y esprayar la mezcla de extractos
vegetales o de sus componentes en forma de pequeñas gotas que se
ponen en un contacto muy íntimo con las partículas del soporte. De
esta forma se favorecen los procesos de adsorción y absorción
consiguiéndose una correcta fijación.
Una alternativa al procedimiento descrito
consiste en la utilización de mezcladoras. Dentro de este tipo, las
que fluidifican la carga son las más convenientes, tal es el caso
de una mezcladora tipo Forberg. En ellas, los tiempos de mezclado
son incluso, inferiores a 5 minutos.
En todos los casos, el soporte se mantiene en
movimiento continuado y sobre él se espraya o nebuliza la mezcla de
extractos vegetales. El mezclado se mantiene en agitación a la
temperatura adecuada hasta alcanzar el nivel de fijación del aceite
en el soporte. Dependiendo de la tecnología utilizada en la
fluidificación se consiguen resultados aceptables con tiempos de
agitación de 3 minutos a 2 horas, a temperaturas entre 15ºC y
40ºC.
En ambos procedimientos, opcionalmente, se puede
adicionar la mezcla de los extractos vegetales o sus componentes
disueltos previamente en un disolvente adecuado. Ejemplos de estos
disolventes son hexano, metanol, etanol y similares. En estos
casos, cuando se termina el proceso de dosificación y mezclado, el
producto se somete a un proceso de eliminación completa del
disolvente utilizando los métodos habituales, tales como,
evaporación a vacío, secado en el lecho fluido, o algún otro.
Con cualquiera de los dos procedimientos se
alcanzan los valores de concentración de la mezcla de principios
activos que se consideran adecuados para este tipo de productos, es
decir, entre un 20% y un 50% del peso total del producto formulado,
preferentemente entre un 30% y un 45%.
La segunda fase en la elaboración del producto
objeto de la presente invención consiste en el recubrimiento del
extracto vegetal depositado sobre la sílice precipitada con una
capa protectora.
Para esta fase se ha seleccionado un agente
emulgente de uso habitual como un aditivo en la alimentación. Se
trata de mono- y di-glicéridos de ácidos grasos
saturados, aditivo al que corresponde el código
E-471.
Este agente emulgente se adiciona directamente
al lecho fluido o a la mezcladora, donde se encuentra el extracto
vegetal fijado sobre el soporte, produciendo una dispersión
homogénea sobre la superficie del soporte y, por tanto, dando lugar
a una capa protectora muy eficaz.
Es importante destacar que, tal como se ha
citado anteriormente, el principio activo se dosifica alcanzando
concentraciones globales que pueden estar en el orden 40% o
superiores. Una de las razones de no incrementar excesivamente esta
proporción reside en que se deben dejar centros activos en el
soporte inorgánico para, posteriormente fijar la capa
protectora.
Se ha podido evaluar que concentraciones del
orden del 10-25% de mono- y
di-glicéridos son suficientes para llevar a cabo un
recubrimiento eficaz. Son habituales valores del orden del 15% al
20% de emulgente.
En cuanto a sus características físicas, es
importante destacar que se utilizan ésteres de ácidos grasos con el
objeto de que sean sólidos a temperatura ambiente y, con puntos de
fusión superiores a 70ºC. Este parámetro es muy importante ya que un
recubrimiento sólido del principio activo en el soporte es menos
permeable a los agentes degradantes que uno líquido.
Los buenos resultados de estabilidad,
dosificación en el lugar y momento adecuados y su correcta
liberación, por tanto, su biodisponibilidad, son factores
relacionados con la actividad superficial del recubrimiento. Es
importante destacar que el aditivo E-471, por ser un
tensoactivo no fónico presenta un excelente comportamiento en
cuanto a su fijación hidrófila y a su resistencia lipófila.
En algunos casos resulta interesante disminuir
el carácter polar del recubrimiento. por ejemplo, cuando se
necesite una liberación más lenta en un medio hidrófilo. En estos
casos se puede sustituir el recubrimiento a base de mono y
di-glicéridos de ácidos grasos, por su
correspondiente derivado esterificado. Para la elaboración de este
último producto se utilizan ácidos orgánicos de cadena corta, tales
como acético, láctico y similares. Se trata de aditivos autorizados
en alimentación e incluidos en el código E-472.
La correcta dosificación del agente protector se
consigue por pulverizado en el lecho fluido o bien en la mezcladora
utilizada en la fase anterior. Dependiendo del tipo de equipo
seleccionado y las condiciones utilizadas, el agente emulgente suele
dosificarse fundido, es decir, a temperaturas entre 70ºC y 80ºC o
superiores.
El producto así obtenido se suele incorporar al
alimento de los animales previa elaboración de una premezcla con
diferentes ingredientes habituales en la formulación de raciones
para animales tales como, harinas de soja, cáscaras de avellana o
carbonato cálcico, entre otros muchos. Con ello se elabora un
alimento en el que la cantidad final de la mezcla de principios
activos por cada Kilogramo de pienso puede ir desde 0.5 miligramos
a 50 gramos, siendo los valores más habituales desde 0.1 gramos a
10 gramos.
Se describen a continuación algunos ejemplos que
ilustran el alcance de la invención que aquí se describe pero que
no presentan carácter limitativo alguno.
\vskip1.000000\baselineskip
En un reactor de 5 litros de capacidad provisto
de agitación mecánica, se introducen:
- \quad
- 90 g de un aceite esencial de ajo
- \quad
- 870 g de un aceite esencial de canela,
\vskip1.000000\baselineskip
y se mezclan con:
- \quad
- 400 g de hexano.
\vskip1.000000\baselineskip
Sobre la mezcla se añade poco a poco:
- \quad
- 750 g de sipernat 2200
y se mantiene una agitación enérgica a
temperatura ambiente durante 30 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se aplica vacío y se evapora el
hexano sometiendo la mezcla con el excipiente a una temperatura de
30ºC.
Una vez eliminado el disolvente, cada partícula
contiene una porción de extracto vegetal y mantiene una capacidad
remanente para absorber más líquido.
Sobre el producto granular obtenido manteniendo
una fuerte agitación se adicionan 420 g de una mezcla de mono y
diglicéridos de ácido esteárico (E-471) previamente
calentados hasta su fusión, alrededor de 70ºC. De esta forma se va
depositando sobre la superficie de las partículas de extracto
vegetal-sipernat. El enfriamiento posterior hasta
alcanzar la temperatura ambiente permite aislar el producto final
en forma de polvo granular, apto para su utilización como aditivo
para la alimentación animal.
\vskip1.000000\baselineskip
En un equipo industrial tipo secadero de lecho
fluido accionado por corriente de aire se disponen 370 kg de
sipernat 2200 en unas condiciones tales que se asegure una elevada
fluidificación del sólido pulverulento.
Sobre este lecho y mediante un sistema de
pulverizado se agregan 80 kg de extracto vegetal constituido por
una mezcla de:
- \quad
- 40 Kg de aceite de ajo, con un contenido del 12% en Disulfuro de Dialilo,
- \quad
- 410 Kg de aceite de canela, con un contenido del 65% en Cinamaldehido.
\vskip1.000000\baselineskip
Es importante conseguir que el tamaño de
gotícula del extracto vegetal sea sensiblemente inferior al del
tamaño de partícula del sipernat 2200, por lo que el sistema de
pulverizado se ajusta para la generación de gotas con tamaños
inferiores a 100 \mum.
Después de mantener el aporte de aire en el
sistema durante 1 hora, asegurando una mezcla completa, se
adicionan 180 Kg de la mezcla de mono y diglicéridos
(E-471) previamente calentados hasta su fusión.
La agitación se mantiene en estas condiciones a
medida que se va enfriando el sistema hasta alcanzar de nuevo la
temperatura ambiente. El producto así obtenido es apto para su
procesado posterior como aditivo para pienso.
\vskip1.000000\baselineskip
En una mezcladora de palas tipo Forberg se
introducen:
- \quad
- 500 Kg de sipernat 2200
\vskip1.000000\baselineskip
y manteniendo una agitación enérgica se adiciona
mediante un sistema de nebulización una mezcla de:
- \quad
- 80 Kg de extracto de ajo
- \quad
- 550 Kg de Cinamaldehido
\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla se mantiene en agitación durante 45
minutos, con lo que se obtiene una mezcla homogénea de las
partículas sólidas y la mezcla de extractos. Dependiendo de la
naturaleza del extracto de ajo y su posible elevada viscosidad en
algunos casos es recomendable fluidificar la mezcla por adición de
un 10% de un disolvente orgánico, como etanol, hexano u otros.
Se mantiene la agitación durante 30 minutos a la
temperatura ambiente. eliminando, en su caso el disolvente
utilizado aplicando vacío. En esas condiciones se adicionan 200 Kg
de la mezcla de mono y diglicéridos (E-471)
previamente fundidos a 70-75ºC de temperatura.
\newpage
Después de enfriar el sistema hasta alcanzar la
temperatura ambiente, se obtiene un producto apto para su procesado
posterior como aditivo para pienso.
\vskip1.000000\baselineskip
Siguiendo el procedimiento descrito en el
Ejemplo 3 y utilizando las mismas cantidades de Cinamaldehido,
extracto de ajo y sipernat 2200, se obtiene tras la agitación, una
mezcla homogénea.
En esas condiciones se adicionan 190 Kg de la
mezcla de mono y diglicéridos parcialmente esterificados con ácido
acético (E-472) previamente fundidos.
La agitación se mantiene a medida que se va
enfriando el sistema hasta alcanzar la temperatura ambiente. El
producto así obtenido es especialmente útil como aditivo
alimentario en los casos en los que se necesita una mayor protección
en medio hidrófilo y, por tanto, una liberación más lenta en este
medio.
Claims (16)
1. Un procedimiento para mejorar el estado
general de los rumiantes que consiste en incrementar el rendimiento
energético del proceso metabólico de los alimentos, inhibiendo la
generación de metano en el rumen por la acción conjunta y simultánea
de dos principios activos con diferentes proporciones relativas y
convenientemente formulados para garantizar su liberación
progresiva, que se incorporan al alimento de los animales y que
consisten, el primero de ellos, en un extracto ó aceite de ajo, sus
fracciones o componentes, aislados o reproducidos por síntesis y, el
segundo, en un extracto o aceite de canela, sus fracciones o
componentes, aislados o reproducidos por síntesis.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1
en el que el primero de los principios activos es el aceite
esencial de ajo, producto natural extraído de las plantas de género
Allium, y el segundo, es el aceite esencial de canela,
producto natural extraído de las plantas de género
Cinnamomum.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1
en el que el primero de los dos principios activos es el aceite
esencial de ajo, producto natural extraído de las plantas de género
Allium, y el segundo es el Cinamaldehido, tanto obtenido a
partir del aceite esencial de canela como preparado por síntesis
química.
4. Un procedimiento según las reivindicaciones
1 a 3 en el que el aceite esencial de ajo utilizado se
caracteriza por contener como mínimo un 5% de Disulfuro de
Dialilo, natural y/o reproducido por síntesis.
5. Un procedimiento según las reivindicaciones
1 a 2 en el que el aceite esencial de canela utilizado se
caracteriza por contener como mínimo un 50% de Cinamaldehido,
natural y/o reproducido por síntesis.
6. Un procedimiento según la reivindicaciones
1 a 5 en el que las proporciones relativas en peso del primer
principio activo frente al segundo están entre 0.01 y 0.50,
preferentemente entre 0.05 y 0.2.
7. Un procedimiento según las reivindicaciones
1 a 6 en el que la formulación del producto se lleva a cabo por
fijación de la mezcla de los dos principios activos sobre un
soporte inorgánico a base de sílice precipitada y posterior
recubrimiento con una capa de un agente protector del tipo mono y/o
diglicéridos de ácidos grasos o sus ésteres.
8. Un procedimiento según la reivindicación 7
en el que la mezcla de los principios activos representa entre un
20% y un 50% del peso total del producto formulado, preferentemente
entre un 30% y un 45%.
9. Un procedimiento según las reivindicación 7
en el que el soporte inorgánico es sílice precipitada con un tamaño
de partícula entre 80 y 500 micras, con preferencia entre 90 y 300
micras.
10. Un procedimiento según las
reivindicaciones 7 a 9 en el que el recubrimiento está constituido
por una mezcla de mono y diglicéridos de ácidos grasos saturados,
preferentemente, ácido esteárico.
11. Un procedimiento según las
reivindicaciones 7 a 9 en el que el recubrimiento está constituido
por una mezcla de mono y diglicéridos de ácidos grasos saturados en
los que el grupo hidroxilo residual está esterificado con ácido
acético.
12. Un procedimiento según las
reivindicaciones 7 a 11 en el que la fijación de la mezcla de
principios activos se lleva a cabo sobre un lecho fluido del soporte
inorgánico.
13. Un procedimiento según las
reivindicaciones 7 a 11 en el que la fijación del extracto vegetal
sobre el soporte inorgánico se lleva a cabo dentro de una mezcladora
de palas, que garantice una mezcla eficaz.
14. Un procedimiento según las
reivindicaciones 7 a 13 en el que el agente protector se deposita
fundido a una temperatura superior a 70ºC, preferentemente entre 70º
y 80ºC.
15. Un procedimiento según las
reivindicaciones 7 a 14 en el que el agente protector representa
entre un 10% y un 25% del peso total del producto formulado,
preferentemente entre un 15% y un 20%.
16. Un procedimiento para la mejora del estado
general de los rumiantes según la reivindicación 1 en el que se
incorpora el producto formulado en el alimento previa elaboración
de una premezcla con ingredientes habituales en la formulación de
raciones para animales, eh el que la cantidad final de la mezcla de
principios activos por cada Kilogramo de pienso puede ir desde 0.5
miligramos a 50 gramos, siendo los valores más habituales desde 0.1
gramos a 10 gramos.
Priority Applications (2)
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| ES200801814A ES2332859B1 (es) | 2008-06-12 | 2008-06-12 | Procedimiento para mejorar el estado general de los rumiantes. |
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