Кормовая добавка для животных
Изобретение относится к новой кормовой добавке и корму для животных. Кормовая добавка для животных имеет твердую форму и устойчива к расщеплению в рубце животных, содержит по меньшей мере одно производное метионина и пористый носитель. Производное метионина выбирается из группы, состоящей из жидких алкиловых эфиров с разветвленной цепью 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты и составляет от по меньшей мере 20 до 70 мас.% кормовой добавки. Размер частиц указанной добавки составляет от 80 до 600 микрон. Применение изобретения позволяет обеспечить животное достаточным количеством метионина при попадании метионина в кровоток спустя короткий промежуток времени по сравнению с источниками метионина, выпускаемыми в настоящее время промышленностью. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.
Настоящее изобретение относится к новой кормовой добавке для животных.
Метионин является хорошо известной добавкой к животным кормам, в частности к кормам для жвачных животных. Метионин можно добавлять непосредственно в животный корм. Однако свободная форма указанного соединения быстро расщепляется под действием бактерий в рубце, вследствие чего только малая порция исходного метионина способна попадать в кровоток. Зачастую применяется также аналог метионина, а именно оксианалог с химическим названием 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановая кислота, в большинстве случаев обозначаемая НМВ. Указанный продукт применяется в жидкой форме и также большей частью расщепляется в рубце.
Известный продукт промышленного производства, реализуемый фирмой Aventis Animal Nutrition под торговой маркой Smartamine, довольно эффективен в обеспечении организма животного метионином, и тесты показали, что метионин поступает в кровоток спустя 10 часов после приема животным указанного продукта. Недавно проведенные исследования также показали, что определенные сложные эфиры метионина или НМВ (2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты) могут с успехом использоваться для обеспечения организма жвачных животных необходимым биодоступным метионином. В WO-00/28835 раскрывается применение эфирной формы оксианалога, в частности, в указанном документе утверждается, что по меньшей мере 50% биодоступного метионина может попадать в организм животного при скармливании ему изопропилового эфира оксианалога метионина.
Авторами настоящей заявки установлено, что, если некоторые производные метионина, в частности изопропиловый эфир оксианалога метионина, перевести в твердую форму и смешать с животным кормом, то продукт показывает высокую биодоступность, по меньшей мере эквивалентную биодоступности его жидкой формы.
Таким образом, настоящее изобретение относится к устойчивой к расщеплению в рубце кормовой добавке в твердой форме, причем указанная добавка содержит по меньшей мере одно производное метионина и пористый материал носителя, в которой (а) указанное производное метионина выбирается из группы, включающей жидкие и твердые сложные эфиры 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты при условии, что твердые сложные эфиры имеют температуру плавления максимум 100°С; 2-амино-4-метилтиобутанамид и 2-гидрокси-4-метилтиобутанамид; (б) указанное производное метионина составляет от по меньшей мере 20 до 70 мас.% кормовой добавки и (в) размер частиц указанной добавки составляет от 80 до 600 микрон.
Настоящее изобретение дает преимущество перед ранее известными кормовыми добавками для животных, которое заключается не только в том, что применение заявленной кормовой добавки обеспечивает животное достаточным количеством метионина, но и в том, что метионин, как было установлено, попадает в кровоток спустя короткий промежуток времени по сравнению с источниками метионина, выпускаемыми в настоящее время промышленностью.
Настоящее изобретение относится к кормовой добавке для животных, которая имеет твердую форму. В контексте описания настоящего изобретения «твердая форма» означает порошок, в котором частицы или гранулы имеют размер от 80 до 600 микрон, предпочтительно - от 125 до 500 микрон, более предпочтительно - от 160 до 400 микрон.
Кормовая добавка согласно настоящему изобретению содержит производное метионина, которое может выбираться из алкиловых эфиров с открытой и разветвленной цепью 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты. Пригодными для данной цели сложными эфирами являются метиловый эфир, этиловый эфир, n-пропиловый эфир, изопропиловый эфир, бутиловые эфиры, а именно n-бутиловый эфир, втор-бутиловый эфир, изобутиловый эфир и трет-бутиловый эфир, пентиловые эфиры и гексиловые эфиры, а именно n-пентиловый, изопентиловый, n-гексиловый и изогексиловый эфиры.
В предпочтительном варианте сложный эфир представляет собой алкиловый эфир с разветвленной цепью, главным образом изопропиловый эфир и трет-бутиловый эфир. В частности, было установлено, что твердая кормовая добавка, содержащая изопропиловый эфир оксианалога метионина, обеспечивает биодоступность метионина выше 50%.
Производное метионина составляет от по меньшей мере 20 до 70 мас.% общей кормовой композиции. Предпочтительно, чтобы указанное соединение присутствовало в количестве от 20 до 70 мас.%.
Кормовая добавка согласно настоящему изобретению содержит носитель в виде пористого материала. Пригодный для данной цели носитель имеет пористость по меньшей мере 0,4 мл/г, предпочтительно - по меньшей мере 1,5 мл/г. Пригодные для данной цели носители включают природные глины и силикаты, такие как вермикулит, сепиолит, перлит, бентонит, и/или цеолиты, и/или пористый кремнезем. Одним из предпочтительных носителей является глина, главным образом сепиолит, реализуемый под торговой маркой Exal-Н; в этом случае производное метионина составляет до 40 мас.% кормовой добавки. Другим предпочтительным носителем является кремнезем, в случае его применения производное метионина составляет до 70 мас.% кормовой добавки.
Гранулы (частицы) могут включать дополнительные компоненты, такие как средство для предупреждения комкования, антиоксидант и поверхностно-активное вещество. Средства для предупреждения комкования, пригодные для применения в настоящем изобретении, включают кремнезем, тальк, фосфат кальция, карбонат кальция и стеарат магния. Предпочтительным средством для предупреждения комкования является соединение, имеющее большую площадь полной поверхности, например, по меньшей мере 100 м2/г. В предпочтительном варианте средством для предупреждения комкования является кремнезем. Средство для предупреждения комкования предпочтительно присутствует в количестве от 0 до 2 мас.%.
Что касается антиоксиданта, то пригодные для данной цели антиоксиданты включают токоферол, аскорбиновую кислоту, этоксиквин, пропил-, октил- или додецил-галлат, бутилоксианизол (обычно обозначаемый ВНА) и бутилированный окситолуол (обычно обозначаемый ВНТ). Антиоксидант может присутствовать в твердом виде в количестве от 0 до 3 мас.% от массы гранул.
Поверхностно-активные вещества, пригодные для применения в настоящем изобретении, включают сульфаты, такие как алкилсульфат или лаурилсульфат натрия, полисорбаты, такие как сложные эфиры полиоксиэтиленсорбитола жирной кислоты. Поверхностно-активное вещество присутствует в количестве от 0 до 5 мас.%.
Гранулы могут содержать воду, хотя предпочтительнее, чтобы гранулы были в основном сухими. Содержание воды может быть от 0 до 10 мас.%.
В особенно предпочтительном варианте гранулы согласно настоящему изобретению содержат от 25 до 30 мас.% изопропилового эфира оксианалога метионина и от 75 до 70% сепиолита.
Твердые частицы (гранулы) могут иметь средний диаметр от 200 до 400 микрон, предпочтительно - от 275 до 325 микрон, и насыпную плотность - от 700 до 950 кг/м3, предпочтительно - от 800 до 900 кг/м3.
Кормовая добавка согласно настоящему изобретению может быть приготовлена путем пропитки носителя продуктом, содержащим жидкий метионин, с последующим (не обязательно) добавлением средства для предупреждения комкования. Эта операция может осуществляться путем смешивания компонентов с использованием любого пригодного для данной цели смесителя или мешалки. Смешивание может проводиться при температуре от 20 до 80°С, предпочтительно - от 40 до 70°С. Скорость смешивания будет определяться требуемым размером частиц готового порошка. Альтернативно смешивание может осуществляться в кипящем слое.
Кормовая добавка согласно настоящему изобретению может вводиться в корм для животных, и согласно другому аспекту настоящего изобретения заявлен корм для животных, содержащий кормовую добавку, описанную выше.
Настоящее изобретение более подробно раскрывается в нижеследующих примерах. В процессе подготовительной работы проводили следующие стандартные тесты на твердой добавке:
1. Определение размера частиц: размер твердых частиц определяли путем пропускания 100 г гранул через Retsch-сита с амплитудой 1,5 мм в течение периода времени 10 минут.
2. Объемная плотность и плотность потока пористых материалов: объемную плотность и плотность потока определяли с помощью волюминометра для порошков (230 мл).
3. Индекс носителя: указанный индекс определяли как:
(объемная плотность - плотность потока)/объемная плотность.
4. Индекс текучести: индекс текучести, который представляет собой напряжение сдвига в кольцевом потоке по Шульце, определяли с помощью прибора для определения текучести (стандартный образец прибора RST-01.01 Dr. Ing. Dietmar Schulze, Wolfenbuttel, Germany). Индекс Jenike определяли по отношению главного напряжения при постоянном потоке к пределу прочности в неограниченных условиях потока.
Пример 1: Приготовление кормовой добавки, содержащей изопропиловый эфир 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (HMBI на носителе из глины сепиолит)
0,22 кг глины сепиолит (70 мас.%) помещали в установку с кипящим слоем Aeromatic. Через слой пропускали поток газа. Глину суспендировали в потоке газа в течение 5 минут. 0,11 кг жидкого изопропилового эфира 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (30 мас.%) разбрызгивали через сопло, смонтированное в верхней части кипящего слоя. Операцию разбрызгивания выполняли таким образом, чтобы ее продолжительность составила 10 минут. После этого кипящий слой поддерживали еще дополнительные пять минут. Затем подачу газа прекращали.
Собирали 320 г порошкообразного продукта и с помощью Retsch-сита делили на 8 порций по 40 г. Затем каждую порцию делили еще на 8 порций по 5 г для измерения стабильности.
Стабильность твердого продукта определяли путем измерения количества HMBI в твердом продукте после получения (0 дней) и спустя 15, 45 и 90 дней. Твердый материал хранили при температуре окружающей среды в течение всего времени проведения тестов. Уровень HMBI оставался постоянным в течение этого периода, что указывает на высокую стабильность кормовой добавки. Результаты приводятся в таблице 1.
| Таблица 1 | |
| Количество | Дозировка |
| HMBI (теоретическое) | 30,7% |
| HMBI (0 дней) | 31,0% |
| HMBI (15 дней) | 29,8% |
| HMBI (45 дней) | 31,2% |
| HMBI (90 дней) | 31,4% |
Пример 2: Приготовление кормовой добавки, содержащей изопропиловый эфир 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (HMBI на носителе из глины сепиолит)
35 кг глины сепиолит (70 мас.%) помещали в смеситель Lodige плужного типа на 130 литров. Глину перемешивали в течение пяти минут. 11,6 кг жидкого изопропилового эфира 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (30 мас.%) выливали в смеситель при скорости потока 36 кг/час. Полученную смесь гомогенизировали в течение 20 минут.
Размер, насыпную плотность и плотность потока, индекс носителя и индекс текучести готовых гранул определяли по вышеописанным методикам. Результаты приводятся в таблице 2.
Пример 3: Приготовление кормовой добавки, содержащей изопропиловый эфир 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (HMBI на носителе из глины сепиолит)
27 кг глины сепиолит (70 мас.%) помещали в смеситель Lodige плужного типа на 130 литров. Глину перемешивали в течение пяти минут. 15 кг жидкого изопропилового эфира 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (30 мас.%) нагревали до 60°С, а затем выливали в смеситель при скорости потока 35 кг/час. Полученную смесь гомогенизировали в течение 20 минут.
Размер, насыпную плотность и плотность потока, индекс носителя и индекс текучести готовых гранул определяли по вышеописанным методикам. Результаты приводятся в таблице 2.
| Таблица 2 | ||
| Физические свойства продуктов, полученных в примерах 2 и 3 | ||
| Свойства продукта | Пример 2 | Пример 3 |
| HMBI: теоретически ожидаемое количество * | 27,6 | 27,6 |
| HMBI: измеренное количество | 28,4 | 27,7 |
| Распределение по размерам | Сито* | Сито* |
| D10 (мкм) | 167 | 135 |
| D50 (мкм) | 344 | 310 |
| D90 (мкм) | 529 | 504 |
| % >630 мкм | 1,6 | 2,1 |
| % <100 мкм | 1,9 | 1,7 |
| Пористость | ||
| Общий объем пор (см3/г) | 0,38 | 0,41 |
| Остаточный объем пор внутри частиц (см3/г) | 0,09 | 0,11 |
| Диаметр пор между частицами (мкм) | 67 | 74 |
| Расчетная плотность частиц** (г/см3) | 1,44 | 1,42 |
| Насыпная плотность порошка (г/см3) | 0,89 | 0,91 |
| Плотность потока порошка (г/см3) | 0,95 | 0,98 |
| Индекс пористого носителя | 7% | 8% |
| Индекс текучести (кольцевая ячейка) | 20 | 19 |
| * С учетом чистоты HMBI = 92%. ** Рассчитывали по удельной плотности сепиолита и удельной плотности жидкости. |
Пример 4
0,5 кг кремнезема Tixosil 68 от фирмы-поставщика Rhodia помещали в смеситель Lodige плужного типа на 5 литров. Кремнезем перемешивали в течение двух минут при 200 об./мин. Затем выливали в смеситель 0,5 кг жидкого изопропилового эфира 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (50 мас.%) при скорости потока 3,6 кг/час. Полученную смесь гомогенизировали в течение 20 минут.
Размер, насыпную плотность и плотность потока, индекс носителя и индекс текучести готовых гранул определяли по вышеописанным методикам. Результаты приводятся в таблице 3. Стабильность такого порошка была высокой, так как количество HMBI оставалось постоянным спустя один месяц.
Пример 5
0,5 кг кремнезема Tixosil 68 от фирмы-поставщика Rhodia помещали в смеситель Lodige плужного типа на 5 литров. Кремнезем перемешивали в течение двух минут при 200 об./мин. Затем в смеситель выливали 0,7 кг жидкого изопропилового эфира 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (58,3 мас.%) при скорости потока 3,4 кг/час. Полученную смесь гомогенизировали в течение 20 минут.
Размер, насыпную плотность и плотность потока, индекс носителя и индекс текучести готовых гранул определяли по вышеописанным методикам. Результаты приводятся в таблице 3. Стабильность такого порошка была высокой, так как количество HMBI оставалось постоянным спустя один месяц.
Пример 6
0,5 кг кремнезема Tixosil 68 от фирмы-поставщика Rhodia помещали в смеситель Lodige плужного типа на 5 литров. Кремнезем перемешивали в течение двух минут при 200 об./мин. Затем в смеситель выливали 0,9 кг жидкого изопропилового эфира 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (65 мас.%) при скорости потока 3,4 кг/час. Полученную смесь гомогенизировали в течение 20 минут.
Размер, насыпную плотность и плотность потока, индекс носителя и индекс текучести готовых гранул определяли по вышеописанным методикам. Результаты приводятся в таблице 3. Стабильность такого порошка была высокой, так как количество HMBI оставалось постоянным спустя один месяц.
Пример 7
14 кг кремнезема Tixosil 68 от фирмы-поставщика Rhodia помещали в смеситель Lodige плужного типа на 130 литров. Кремнезем перемешивали в течение двух минут при 270 об./мин. Затем в смеситель выливали 26 кг жидкого изопропилового эфира 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты (64,9 мас.%) при скорости потока 39 кг/час. Полученную смесь гомогенизировали в течение 10 минут и включали на одну минуту дробилку.
Размер, насыпную плотность и плотность потока, индекс носителя и индекс текучести готовых гранул определяли по вышеописанным методикам. Результаты приводятся в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||
| Физические свойства продуктов, полученных в примерах 4, 5, 6 и 7 | ||||
| Свойства продукта | Пример 2 | Пример 3 | Пример 6 | Пример 7 |
| Теоретически ожидаемое количество HMBI* | 47 | 54,8% | 61,1% | 61% |
| Измеренное методом жидкостной хроматографии высокого разрешения (HPLC) количество HMBI | 46,4 | 56,5% | 60,8% | 61,4% |
| Измеренное методом HPLC количество HMBI спустя один месяц хранения порошка при 40°С | 47,8 | 56,3% | 62% | |
| Распределение по размерам D10 (мкм) D50 (мкм) D90 (мкм) | Сито* | |||
| 140 | 140 | 150 | 140 | |
| 280 | 280 | 290 | 310 | |
| 390 | 390 | 400 | 370 | |
| % >500 мкм | 1,2 | 1,3 | 2 | 0,2 |
| % <80 мкм | 0 | 0 | 0 | 0,6 |
| Расчетная плотность частиц ** (г/см3) | 1,40 | 1,33 | 1,27 | 1,27 |
| Насыпная плотность порошка (г/см3) | 0,51 | 0,64 | 0,70 | 0,64 |
| Плотность потока порошка (г/см3) | 0,58 | 0,72 | 0,76 | 0,73 |
| Индекс носителя | 14% | 11% | 9% | 14% |
| Индекс текучести (кольцевая ячейка) | 20 | 20 | 20 | 17 |
| * С учетом чистоты HMBI = 94%. |
Пример 8: тест на биодоступность
Твердую кормовую добавку, содержащую HMBI, приготовленный согласно примеру 1 (см. выше), и включающую 30% HMBI и 70% глины сепиолит, добавляли в кормовой рацион и скармливали 4 недойным коровам в течение 7 дней в двух различных суточных дозах. Аналогичный эксперимент проводили с применением жидкой HMBI (сравнительный пример 1) и известного продукта Smartamine промышленного производства (в твердом виде - сравнительный пример 2). Количество кормовой добавки в каждом случае рассчитывали с учетом необходимости поступления в организм животного 50 г либо аналога метионина (НМВ) в случае использования твердой и жидкой HMBI, либо метионина в случае использования Smartamine.
Кормовую добавку вводили в обычный кормовой рацион один раз в сутки. Образцы крови отбирали каждые полчаса в первые два часа после приема животным корма, а после этого каждые два часа для примера 1 и сравнительного примера 1 и каждые два часа в сравнительном примере 2.
Измеряли концентрацию метионина в крови и строили кривую. Для определения показателя биодоступности рассчитывали площадь поверхности под кривой. Кормовая добавка согласно настоящему изобретению обеспечивала 56% биодоступного метионина. Жидкая кормовая добавка HMBI обеспечивала 49% биодоступного метионина. Smartamine обеспечивал 82% биодоступного метионина. Жидкая и твердая кормовые добавки HMBI обеспечивали абсорбцию метионина в кровоток в течение 2 часов после приема их животными, в то время как в случае Smartamine метионин был обнаружен в крови спустя 10 часов после приема его животными.
Результаты представлены в виде кривых на чертеже, на котором показаны концентрации метионина в плазме крови молочных коров после приема ими различных кормовых добавок метионина и на котором:
HMBIP80 означает твердую HMBI, скармливаемая доза которой обеспечивает 80 г эквивалента метионина (или НМВ) из расчета на одну корову в сутки («Р» означает порошок);
HMBIP50 - твердую HMBI, скармливаемая доза которой обеспечивает 50 г эквивалента метионина (НМВ) из расчета на одну корову в сутки;
HMBIL - жидкую HMBI, скармливаемая доза которой обеспечивает 50 г эквивалента метионина (НМВ) из расчета на одну корову в сутки (L = жидкий);
Sm.M - Smartamine M, скармливаемая доза которого обеспечивает 50 г метионина из расчета на одну корову в сутки.
1. Кормовая добавка для животных, имеющая твердую форму и устойчивая к расщеплению в рубце животных, содержащая по меньшей мере одно производное метионина и пористый носитель, имеющий пористость по меньшей мере 0,4 мл/г, в которой указанное производное метионина выбирается из группы, состоящей из жидких алкиловых эфиров с разветвленной цепью 2-гидрокси-4-(метилтио)-бутановой кислоты; указанное производное метионина составляет от по меньшей мере 20 до 70 мас.% кормовой добавки и размер частиц указанной добавки составляет от 80 до 600 мкм.
2. Кормовая добавка по п.1, в которой указанное производное метионина является сложным эфиром, выбираемым из изопропилового эфира, бутилового эфира, изобутилового эфира и трет-бутилового эфира, изопентилового и изогексилового эфиров.
3. Кормовая добавка по п.2, в которой сложный эфир является изопропиловым эфиром или трет-бутиловым эфиром.
4. Кормовая добавка по любому из пп.1-3, в которой пористый носитель имеет пористость по меньшей мере 1,5 мл/г.
5. Кормовая добавка по любому из пп.1-4, в которой носитель выбирается из природных глин и силикатов, таких как вермикулит, сепиолит, перлит, бентонит; из цеолитов или пористого кремнезема.
6. Кормовая добавка по п.5, в которой носитель представляет собой сепиолит, а производное метионина составляет до 40 мас.% кормовой добавки.
7. Кормовая добавка по п.5, в которой носитель представляет собой кремнезем, а производное метионина составляет до 70 мас.% кормовой добавки.
8. Кормовая добавка по любому из пп.1-7, в которой частицы имеют размер от 125 до 500 мкм, предпочтительно от 160 до 400 мкм.
9. Корм для животных, содержащий кормовую добавку по любому из пп.1-8.
