КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ УСВОЕНИЯ АЗОТА У ЖВАЧНОГО ЖИВОТНОГО
COMPOSITIONS FOR IMPROVING RECOVERY OF NITROGEN IN A RUMINANT

P46401229RU
КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ УСВОЕНИЯ АЗОТА У ЖВАЧНОГО ЖИВОТНОГО
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области кормов для жвачных животных или кормовых добавок для жвачных животных, которые являются особенно подходящими для повышения потребления корма, усвояемости волокон, продуцирования молока и/или соматического роста у жвачных животных, а также для снижения выделения N, улучшения стабильности pH в рубце и/или предупреждения или снижения токсичности аммиака у жвачного животного, в частности у такого, которое содержат в суровых климатических условиях, таких как характеризующиеся подножным кормом с низкой перевариваемостью, например, сухие климатические условия, жаркие климатические условия, холодные климатические условия и т. п., и/или в удаленных местах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Полученные из жвачных животных продукты, такие как мясные продукты (например, говядина, баранина, ягнятина и т. д) и молочные продукты (например, молоко, сыр, масло и т. д.), составляют большую часть рациона на Западе, и спрос на эти продукты повышается. Значительные усилия в области исследований и разработок были направлены на разработку кормов и/или кормовых добавок, которые могут не только способствовать здоровью и росту жвачных животных, но также могут приводить к улучшению качества и/или количества полученных из жвачных животных продуктов.
Поскольку рост, продуцирование шерсти и молока непосредственно зависят от доступности азота из рациона, часто обеспечиваемого в виде растительного белка, дополнительный белок часто используется или считается способствующим росту, продуцированию шерсти и молока у жвачных животных. Жвачные животные не нуждаются в белке или аминокислотах рациона per se, так как белки у жвачного животного также могут быть синтезированы микробами рубца из азота, получаемого из источников NPN (например, мочевины). Соединения на основе NPN (например, мочевина) дешевле белков рациона. Поэтому, соединения на основе NPN чаще используют в качестве альтернативы или добавки к белкам рациона для способствования росту, продуцированию шерсти и/или молока у жвачных животных.
Однако применение корма или кормовой добавки, содержащих соединение на основе NPN (например, мочевину), ассоциируется с токсичностью аммиака у жвачных животных. Даже в эффективном количестве соединения на основе NPN могут вызывать токсичность аммиака. При приеме в пищу жвачным животным соединение на основе NPN (например, мочевина) быстро превращается микробами, населяющими рубец, в аммиак среди прочего. При введении эффективного количества NPN это приводит к скачкообразному высвобождению аммиака из источника NPN в рубце. Токсичность аммиака возникает, когда скорость высвобождения аммиака из мочевины (т. e. высвобождается скачкообразно) в рубце выше способности микробов превращать его в аминокислоты (также называемые «истинным белком»). Избыточный аммиак, который не используется микробами, попадает в кровоток при высоких уровнях, которые являются токсичными для жвачных животных. Симптомы токсичности аммиака (т. e. если в периферической крови более приблизительно 1 мг аммиака/100 мл крови) включают мышечное подергивание, атаксию, повышенное слюноотделение, судорогу, вздутие и нарушения дыхания.
Значительные усилия были направлены на устранение недостатков, связанных с введением соединения на основе NPN (например, мочевины), таких как токсичность аммиака. Например, были разработаны композиции, содержащие соединение на основе NPN, которые обеспечивают «отсроченное высвобождение» аммиака из источника NPN в рубце. «Отсроченное высвобождение» аммиака в рубце предназначено для снижения скачкообразного пика аммиака в рубце, что, как правило, происходит вскоре после приема в пищу корма или кормовых добавок, содержащих соединение на основе NPN (например, мочевину) с быстрым высвобождением. Высвобождение аммиака, хотя и отсроченное, предусматривается в рубце, где микроорганизмы могут использовать его для продуцирования белков.
Отсроченное высвобождение аммиака из источника NPN в рубце, как правило, достигается с помощью частичного или полного покрытия соединения на основе NPN так называемым «средством с контролируемым высвобождением» или «покрытием». Средства с контролируемым высвобождением характеризуются их способностью откладывать или замедлять скорость высвобождения аммиака из источника NPN в рубце с течением времени. В частности, средства с контролируемым высвобождением обеспечивают высвобождение определенного количества аммиака из соединения на основе NPN за единицу времени так, что аммиак, полученный из соединения на основе NPN, не сразу высвобождается в большом объеме в рубце. На протяжении многих лет были разработаны различные не подвергающееся разложению в рубце средства, предназначенные для откладывания или замедления скорости высвобождения аммиака из NPN в рубце в течение определенного времени.
Например, в US6231895B1 раскрывается сырье, подходящее для продуцирующих молоко жвачных животных, содержащих соединение на основе NPN, состоящее из мочевины, инкапсулированное в разлагающемся в рубце полимерном покрытии. Разлагающееся в рубце полимерное покрытие используется в качестве средства с контролируемым высвобождением для образующегося аммиака в условиях инкубации в рубце. Сырье составляют для непрерывного суточного высвобождения в рубце при скорости, которая обеспечивает 6-18 мг аммиака на децилитр сока рубца. Сообщается, что данное сырье представляет собой улучшение традиционного сырья, содержащего NPN, который, как правило, высвобождается слишком быстро в рубце, где вызывает токсичность аммиака.
В US03015764A1 раскрывается корм для жвачных животных, состоящий из состава с отсроченным и замедленным высвобождением, который предназначен для высвобождения отсроченным образом в рубце. Состав содержит мочевину и покрытие, состоящее из водорастворимой кислотной или водорастворимой нейтральной солевой формы карбоксивинилового полимера. Корм жвачного животного действует с обеспечением пролонгированной доступности мочевины в рубце так, что локальные микроорганизмы в рубце имеют достаточно времени для превращения ее в белки.
В WO2011116445A2 раскрывается питательная композиция на основе мочевины, которая обеспечивает отсроченное высвобождение мочевины в рубце. Композиция содержит мочевину и покрывающее средство, состоящее из гидрофобного средства, такого как растительные воски.
В US4035479 раскрывается состав с отсроченным и замедленным высвобождением для всасывания в рубце, характеризующийся контролированной и пролонгированной доступностью мочевины. Состав содержит мочевину и покрытие, состоящее из практически водорастворимой кислотной или нейтральной солевой формы карбоксивинилового полимера (например, полиакриловой кислоты). Авторы отмечают, что очень важно, чтобы высвобождение мочевины, хотя и контролируемое и отсроченное, главным образом осуществлялось в рубце, где доступна микрофлора, адаптированная для ее превращения.
Было показано, что все вышеупомянутые композиции откладывают высвобождение аммиака из источника NPN в рубце для того, чтобы обеспечивать замедленную доступность азота для микробов в рубце при снижении токсичности аммиака путем сглаживания кривой высвобождения аммиака из источника NPN в рубце, т. e. уменьшения ее пика и растяжения ее продолжительности. Однако вышеупомянутые композиции не полностью сглаживают кривую высвобождения аммиака в рубце до пологой кривой. Это означает, что хотя и уменьшается, пик аммиака все еще развивается в рубце после приема в пищу такого соединения на основе NPN (мочевины). Это может в конечном итоге привести к токсичности аммиака, или к неэффективному использованию, или к потере аммиака, полученного из соединений на основе NPN посредством микробов в рубце, особенно, если соединения на основе NPN скармливаются в больших количествах.
Скармливание повышенных количеств соединений на основе NPN было бы особенно желательно для жвачных животных, выращиваемых и/или содержащихся в суровых климатических условиях, поскольку они находятся в неблагоприятных условиях по сравнению с выращиваемыми и/или содержащимися в более благоприятных климатических условиях. В частности, жвачные животные, содержащиеся в суровых климатических условиях, имеют ограниченную доступность питательных веществ, особенно белков, из их окружающей среды. Суровые климатические условия характеризуются тем, что питательное качество подножного корма, растущего в этих областях, обычно имеет низкую пищевую ценность (например, низкое содержание белка) и/или пищевая ценность варьирует из года в год. Кроме того, подножный корм в областях, подвергающихся суровым климатическим условиям, часто имеет высокое содержание волокон, что делает его трудным для переваривания. Кроме того, фермы, расположенные в суровых климатических условиях, довольно отдалены от пастбищ или засеянных травой полей, где жвачных животных или крупный рогатый скот оставляют пастись. Эта ситуация не позволяет фермерам регулярно обеспечивать жвачных животных или крупный рогатый скот дополнительным кормом и/или кормовыми добавками, такими как соединение на основе NPN.
В результате недостаточной пищевой ценности и/или низкой усвояемости подножного корма, произрастающего в суровых климатических условиях, жвачные животные, которые им питаются, не достигают оптимального роста и/или продуцирования мяса и/или молока.
В целом, эта ситуация приводит к снижению производительности жвачных животных или крупного рогатого скота, содержащихся в таких условиях (т. е. они характеризуются субоптимальным продуцированием мяса и/или продуцированием молока). Эта ситуация не желательна для промышленного скотоводства, расположенного в суровых климатических условиях.
Поэтому, в данной области существует потребность в композициях, содержащих соединения на основе NPN (например, мочевину), а также в способах, предусматривающих применение композиций, содержащих соединения на основе NPN, которые улучшают или повышают усвоение азота из соединения на основе NPN жвачным животным, в частности, с целью улучшения или повышения усвояемости волокон, соматического роста, продуцирования молока и/или других характеристик, характерных для природы жвачных животных, которые не имеют ограничений традиционных кормов и способов, применяющих такие традиционные корма, таких как токсичность аммиака или недостаточное усвоение аммиака, полученного из соединений на основе NPN посредством микробов или микроорганизмов в рубце.
Также существует потребность в композициях, содержащих соединения на основе NPN (например, мочевину), а также в способах, предусматривающих применение композиций, содержащих соединения на основе NPN, которые позволяют включить большие количества соединения на основе NPN в рацион жвачного животного, чем традиционные корма с NPN, в частности, с целью улучшения или повышения усвояемости волокон, соматического роста, продуцирования молока и/или других характеристик, характерных для природы жвачных животных, но которые не вызывают токсичность аммиака и другие нежелательные эффекты или которые дают лучшие результаты, чем полученные с традиционными кормами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к не подвергающейся разложению в рубце композиции, подходящей для приема в пищу жвачным животным, содержащей соединение на основе небелкового азота и не подвергающееся разложению в рубце средство, которое обеспечивает прохождение рубца соединением на основе небелкового азота, где не подвергающееся разложению в рубце средство представляет собой покрытие, окружающее соединение на основе небелкового азота, и при этом указанное покрытие содержит по меньшей мере 90% насыщенных жиров.
Настоящее изобретение также относится к способу получения не подвергающейся разложению в рубце композиции в соответствии с настоящим изобретением, включающему стадии
a) обеспечения частиц, содержащих соединение на основе небелкового азота, в барабанном устройстве для нанесения покрытия,
b) нагревания частиц со стадии a) до температуры в диапазоне от значения, которое ниже на 10°C точки плавления не подвергающегося разложению в рубце средства, до точки плавления не подвергающегося разложению в рубце средства,
c) обеспечения расплавленного не подвергающегося разложению в рубце средства в резервуаре вне барабанного устройства для нанесения покрытия,
d) нагревания расплавленного не подвергающегося разложению в рубце средства со стадии c) до температуры в диапазоне от его точки плавления до значения, которое выше на 10°C его точки плавления,
e) нанесения расплавленного не подвергающегося разложению в рубце средства со стадии d) на частицы со стадии b) во вращающемся барабанном устройстве для нанесения покрытия,
f) поддержания температуры слоя частиц при температуре, соответствующей точке плавления не подвергающегося разложению в рубце средства или значению, которое незначительно ниже точки плавления не подвергающегося разложению в рубце средства, и
g) охлаждения композиции, полученной на стадии f), или обеспечения остывания композиции, полученной на стадии f).
ОБЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем описании и примерах используют ряд терминов. Следующие определения представлены для обеспечения четкого и правильного понимания настоящего описания и формулы изобретения, в том числе объема этих терминов. Если в данном документе не определено иное, все используемые технические и научные термины имеют то же значение, которое обычно понятно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Раскрытия всех публикаций, патентных заявок, патентов и других ссылок включены в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте.
Термин «повышенное продуцирование молока», используемый в данном документе, относится либо к повышению объема (количества литров) продуцируемого молока, либо к повышению объема (количества килограммов) сухих веществ молока (жира, белка, сахаров, в частности, жира) в продуцируемом молоке. Специалисту в данной области техники известны способы измерения продуцирования молока жвачным животным. В контексте настоящего изобретения продуцирование молока у продуцирующего молоко жвачного животного, которому вводят композиции на основе NPN, описываемые в данном документе, сравнивают с продуцированием молока продуцирующего молоко жвачного животного, которому не вводят композицию на основе NPN, описываемую в данном документе, (например, вводят композицию на основе NPN без какого-либо покрытия или композицию на основе NPN с замедленным высвобождением, такую как описываемые в данном документе). Примером повышения продуцирования молока является, например, то, когда продуцирующее молоко жвачное животное, которому вводили композиции на основе NPN, описываемые в данном документе, демонстрируют большее продуцирование молока, чем продуцирующее молоко жвачное животное, которому не вводили композицию на основе NPN, описываемую в данном документе.
Термины «небелковый азот», «NPN», «соединение на основе небелкового азота» или «соединение на основе NPN», используемые в данном документе, относятся к любому азотному соединению, которое не является белком, пептидом, аминокислотой или их смесью, которое обеспечивает биодоступный азот микробиоте кишки животного при введении в кишечник животного. Неограничивающим примером источника NPN для корма для животных является мочевина, которая дает аммиак или ион аммония животному при переваривании. Другие неограничивающие источники NPN включают, например, биурет, ацетат аммония, сульфат аммония, бутират аммония, метиленмочевину и аммонийную соль аминокислоты. Дополнительные источники включают, например, ацетамид, аммиак, бутирамид, дицианоамид, формамид, этиленмочевину, изобутанолдимочевину, лактозилмочевину, пропионамид, мочевую кислоту и фосфат мочевины. Подходящие аммонийные соли также включают, например, ацетат, бикарбонат, карбамат, карбонат, хлорид, цитрат, формиат, фумарат, лактат, малеат, фосфат, полифосфат, пропионат, сукцинат и соли сульфата аммония или любую другую подходящую аммонийную соль.
Термин «жвачные» или «жвачные животные», используемый в данном документе, относится к млекопитающим, как самцам, так и самкам, которые способны получать питательные вещества из растительной пищи путем ферментации в специализированной камере желудка перед перевариванием, преимущественно посредством действий бактерий. Способ, как правило, требует регургитации ферментированного содержания рубца (известной как жвачка) и повторного ее пережевывания. Способ повторного пережевывания жвачки для дополнительного разрушения растительного вещества и стимуляции переваривания называется «пережевыванием жвачки». Главное отличие жвачных животных от нежвачных животных заключается в том, что жвачные животные имеют четырехкамерный желудок.
Большая часть ферментации кормового материала происходит в рубце. Рубец населен несколькими типами микроорганизмов, которые обуславливают ферментацию кормовых продуктов. В сетке осуществляются подобные ферментативные функции. Рубец и сетку часто называют «рубцово-сетковым отделом», который, по сути, состоит из «ферментационной камеры», содержащей микроорганизмы, которые превращают растительный углевод в летучие жирные кислоты (в основном ацетат, пропионат и бутират), лактат, диоксид углерода, метан и водород. Рубец-сетка представляет собой первый отдел и функционирует как ферментационная камера, где кормовой продукт разлагается микроорганизмами до короткоцепочечных жирных кислот, которые используются самим животным в качестве источника энергии. В качестве ферментационной камеры рубец работает подобно резервуару корма, с непрерывным выходом в час ферментированного материала, также называемым «скоростью прохождения». Термин «скорость прохождения», используемый в данном документе, определяют как скорость, при которой содержимое рубца-сетки выходит из отдела кишки (например, рубца), и выражают в процентах содержимого отдела, поступающего в следующий отдел (например, сычуг) в час (%/ч.). Скорость прохождения из рубца-сетки в сычуг значительно ниже таковой из сычуга в остальной кишечник. Как правило, скорость прохождения от рубца-сетки в сычуг составляет приблизительно 4-6% в час, тогда как скорость прохождения из сычуга в кишечник составляет приблизительно 50% в час.
Книжка служит входом для сычуга, обеспечивая абсорбцию летучих жирных кислот и воды для снижения объема перевариваемого содержимого, достигающего сычуга. Сычуг часто называют непосредственным эквивалентом однокамерного желудка и часто называют «истинным желудком» за его способность переваривать и разлагать кормовые материалы в кислой и ферментативной среде. Материал, переваренный в сычуге (также называемый перевариваемым содержимым), переходит в тонкий кишечник, где происходит дальнейшее переваривание и абсорбция питательных веществ. Неограничивающие примеры жвачных животных включают бычьих, таких как молочный крупный рогатый скот, мясной крупный рогатый скот, овец, коз, буйвола, лося, оленей вапити, бизона, жирафов, яка, оленя, антилоп и т. п.
Термин «бычьи» или «быки», используемый в данном документе, относится к ряду бычьих, в том числе к коровам, быкам (мясным быкам), волам, самцам оленя, телкам, телятам, настоящим быкам и т. п. В соответствии с настоящим изобретением бычьи включают как домашних, так и диких бычьих, как самцов, так и самок бычьих (в частности продуцирующих молоко самок). Бычьи могут быть из рода Bos, например, виды Bos taurus, Bos indicus или т. п.
Термин «бараны» или «баран», используемый в данном документе, относится к животным, принадлежащим к роду Ovis млекопитающих, который составляет часть подсемейства козьих семейства Bovidae жвачных животных. Неограничивающие примеры баранов включают овцу, муфлона, уриала и т. п. В соответствии с настоящим изобретением бараны включают как домашних, так и диких баранов, как самцов, так и самок баранов (в частности продуцирующих молоко самок).
Термин «козлиные» или «козьи», используемый в данном документе, относится к животным, принадлежащим к роду Capra млекопитающих, который составляет часть подсемейства Caprinae семейства Bovidae жвачных животных. Неограничивающие примеры козлиных включают козу, горного козла, винторогого козла и т. п. В соответствии с настоящим изобретением козлиные включают как домашних, так и диких козлиных, как самцов, так и самок козлиных (в частности продуцирующих молоко самок).
Термин «продуцирующее молоко жвачное животное», используемый в данном документе, относится к жвачном животному, которое способно продуцировать молоко после отела.
Термин «молочное жвачное животное», используемый в данном документе, относится к жвачном животному, молоко которого используют в коммерческих целях.
Термин «скот» или «крупный рогатый скот», используемый в данном документе, относится к группе животных, живущих в стаде, либо одомашненных, либо диких. Неограничивающие примеры крупного рогатого скота включают одомашненных или диких выпасных копытных животных, таких как коровы, мясные быки (быки), волы, самцы оленя, телки, настоящие быки, овца, коза и т. п. Крупный рогатый скот, как правило, выращивают как домашний скот для мяса (например, говядину и телятину), как молочных животных для молока и других молочных продуктов (например, масла, сыра), а также в качестве тягловых животных (например, настоящие быки или бычки-кастраты для перемещения телег, плугов и т. п.). Другие продукты, получаемые из крупного рогатого скота, включают кожу, шерсть и навоз для удобрения или топлива и т. п.
Термин «мясной крупный рогатый скот», используемый в данном документе, относится к крупному рогатому скоту, выращиваемому для продуцирования мяса, в отличие от молочного крупного рогатого скота, который используют для продуцирования молока. Мясо взрослого мясного крупного рогатого скота известно как говядина. Мясо молодого мясного крупного рогатого скота известно как телятина. В то время как основным применением мясного крупного рогатого скота является продуцирование мяса, другие пути применения включают кожу и другие продукты.
Термин «не подвергающаяся разложению в рубце композиция на основе небелкового азота (NPN)», используемый в данном документе, относится к композиции на основе небелкового азота (NPN), которая, по сути, не подвергается гидролизу, перевариванию и/или ферментации (т. e. по меньшей мере на 50%, предпочтительно 80% и больше) в рубце и, по сути, минует рубец практически в интактной форме (т. e. по меньшей мере на 50%, предпочтительно 80% и больше интактной или непереваренной) в располагающуюся после рубца часть пищеварительной системы, такую как сычуг и нижние отделы кишечника (например, тонкий кишечник). Затем не подвергающаяся разложению в рубце композиция на основе небелкового азота (NPN) может быть метаболизирована, высвобождена и/или абсорбирована располагающимися после рубца частями пищеварительной системы жвачного животного, такими как сычуг и нижние отделы кишечника (например, тонкий кишечник).
Термин «по сути, не подвергающаяся разложению в рубце», используемый в данном документе, означает, что по меньшей мере 50%, предпочтительно 55%, предпочтительно 60%, предпочтительно 65%, предпочтительно 70%, предпочтительно 75%, предпочтительно 80%, предпочтительно 85%, предпочтительно 90%, более предпочтительно 95% или больше соединения на основе NPN, вводимого в форме не подвергающейся разложению в рубце композиции на основе NPN покидает рубец в непереваренной форме или в негидролизованной форме. Также термин «по сути, не подвергающаяся разложению в рубце» охватывает композицию на основе NPN, которая после прохождения рубца дает фракцию соединение на основе NPN, не подвергающуюся разложению в рубце по меньшей мере на 50%, предпочтительно 55%, предпочтительно 60%, предпочтительно 65%, предпочтительно 70%, предпочтительно 75%, предпочтительно 80%, предпочтительно 85%, предпочтительно 90%, более предпочтительно 95% или больше. Также термин «по сути, не подвергающаяся разложению в рубце» охватывает композицию на основе NPN, характеризующуюся скоростью высвобождения в рубце или руминальной скоростью высвобождения соединения на основе NPN, составляющей менее 5% в час, предпочтительно 4% в час, предпочтительно 3% в час, предпочтительно 2% в час, более предпочтительно 1 % в час или меньше.
Термин «не подвергающаяся разложению в рубце фракция», используемый в данном документе, относится к фракции или количеству соединения на основе NPN (например, мочевины) относительно общего количества соединения на основе NPN (например, мочевины), содержащегося в описываемой в данном документе композиции до приема в пищу жвачным животным, которые минуют рубец.
Термин «скорость высвобождения NPN в рубце» или «руминальная скорость высвобождения», используемый в данном документе, относится к количеству соединения на основе NPN (например, мочевины), выраженному в весовом % от общего количества соединения на основе NPN (например, мочевины), содержащегося в описываемой в данном документе композиции до приема в пищу жвачным животным, которое высвобождается (т. e. поглощается) в рубце в час.
Для получения композиции на основе NPN, не подвергающейся разложению в рубце жвачного животного, можно использовать так называемое «не подвергающееся разложению средство» или «не подвергающееся разложению в рубце средство». Как правило, композиции, содержащие ядро из соединения на основе NPN (например, мочевины), покрывают «не подвергающимся разложению средством» или помещают в «не подвергающееся разложению средство» так, чтобы получить матрицу.
Не «подвергающаяся разложению в рубце фракция» и «руминальная скорость высвобождения» любой данной композиции на основе NPN, покрытой «не подвергающемся разложению средством» или помещенной в «не подвергающееся разложению средство», могут быть определены или измерены с использованием любых подходящих для этой цели способов, известных из уровня техники. Специалисту в данной области техники хорошо известны способы измерения или определения «не подвергающейся разложению в рубце фракции» и «руминальной скорости высвобождения» композиции на основе NPN. Например, может быть использован in sacco способ (также называемый в уровне техники «нейлоновый или полиэстерный мешок»), описываемый в данном документе в разделе примеры.
Термин «средство замедленного высвобождения», описываемое в данном документе, относится к средствам или композициям, которые обладают способностью откладывать или замедлять скорость высвобождения аммиака из источника NPN в рубце в течение определенного времени. Как правило, средства замедленного высвобождения разрабатывают с обеспечением высвобождения определенного количества аммиака из соединения на основе NPN (например, мочевины) за единицу времени так, что аммиак из источника NPN (например, мочевины) не полностью высвобождается сразу в рубце. На протяжении многих лет были разработаны различные средства замедленного высвобождения, предназначенные для откладывания или замедления скорости высвобождения аммиака из NPN в рубце в течение определенного времени. Неограничивающие примеры средства замедленного высвобождения включают описанные в US6231895, US03015764A1, WO2011116445, US4035479 и другие. В соответствии с настоящим изобретением любые содержащие соединение на основе NPN композиции, покрытые средством замедленного высвобождения, которое откладывает или замедляет скорость высвобождения аммиака из источника NPN в рубце в течение определенного времени, считаются «композициями на основе NPN с замедленным высвобождением».
Термин «не подвергающееся разложению средство» или «не подвергающееся разложению в рубце средство», используемый в данном документе, относится к средствам или композициям, обладающим способностью, по сути, противостоять разложению, гидролизу или перевариванию в рубце в течение определенного времени. Не подвергающееся разложению средство или не подвергающееся разложению в рубце средство, по сути, может противостоять разложению, гидролизу или перевариванию в рубце в течение определенного времени, поскольку оно, по сути, не разлагается при условиях (например, pH, температура и т. д.), которые преобладают в рубце, и/или не может разлагаться микроорганизмами, живущими в рубце (например, поскольку они не продуцируют соответствующие ферменты для фактического разложения не подвергающегося разложению средства). Как правило, «не подвергающиеся разложению средства» или «не подвергающиеся разложению в рубце средства» используют для фактического предотвращения высвобождения активного ингредиента (например, лекарственного средства, антибиотиков, витаминов и т. д.) в рубце, где он может быть неблагоприятным, или истощенным, или разрушенным. Вместо этого они обеспечивают высвобождение активного ингредиента в располагающейся после рубца части пищеварительной системы, т. e. в сычуге и следующей части кишечника (например, в тонком кишечнике), где он может проявлять свою активность для жвачного животного.
Как используется в контексте настоящего изобретения, не подвергающееся разложению в рубце средство является подходящим для приема в пищу жвачным животным. Это означает, что не подвергающееся разложению средство не будет вызывать какие-либо значительные нежелательные эффекты в отношении здоровья жвачного животного.
Важным аспектом, который следует учитывать в отношении выбора подходящего не подвергающегося разложению средства или не подвергающегося разложению в рубце средства, подходящего для применения в соответствии с настоящим изобретением, является способность не подвергающегося разложению средства, по сути, противостоять разложению в рубце в течение времени пребывания в рубце. Для большинства жвачных животных (например, корова, овца и т. д.) среднее время пребывания в нем составляет приблизительно 20 часов. Поэтому, предпочтительно, чтобы не подвергающееся разложению средство или не подвергающееся разложению в рубце средство в соответствии с настоящим изобретением обладало способность, по сути, выдерживать разложение пищеварительными ферментами микрофлоры рубца, по сути, в течение всего времени пребывания в рубце, составляющего приблизительно 20 часов. Предпочтительно, чтобы NPN (например, более 50%, предпочтительно 60%, предпочтительно 70%, предпочтительно 80%, более предпочтительно 90% или больше первоначального количества до приема в пищу) мог быть высвобожден в сычуге и следующих частях пищеварительной системы. Напротив, средства замедленного высвобождения или композиции, которые откладывают высвобождение или замедляют скорость высвобождения аммиака из источника NPN в рубце в течение определенного времени, например, средства замедленного высвобождения, такие как в US4035470, обеспечивают довольно ограниченную защиту от разложения в рубце на протяжении времени пребывания в рубце (в зависимости от рациона время пребывания может варьироваться от 14 до 40 часов, но в среднем оно составляет приблизительно 20 часов для приллированных гранул).
В соответствии с настоящим изобретением покрытые композиции на основе NPN, предпочтительно полностью покрытые подходящим не подвергающимся разложению средством, таким как описываемые в данном документе, считают «не подвергающимися разложению в рубце композициями на основе NPN».
Термины «суровое(-ые) условие(-ия) окружающей среды» или «суровый(-ые) климат(климатические условия)», используемые в данном документе, относятся к жарким, и/или засушливым, и/или холодным, и/или ветреным климатическим условиям и любой их комбинации. Неограничивающие примеры суровых климатических условий включают климатические условия, такие как встречающиеся в Бразилии, Австралии, Южной Азии, Африке и т. п.
В соответствии с настоящим изобретением для классификации климатических условий используют международную систему классификации Köppen на основе концепции, согласно которой естественная растительность является наилучшим выражением климата. Более конкретно, международная система классификации Köppen учитывает распределение растительности, а также средние годовые и месячные значения температуры и осадки, а также сезонные колебания осадков. Специалисту в данной области техники хорошо известна международная система классификации Köppen.
В соответствии с настоящим изобретением неограничивающие примеры климатических условий, которые можно квалифицировать как суровые климатические условия, включают, так называемый климат Aw (тропический влажный и сухой или климат саванн) и климат Am (тропический муссонный). Климатические условия Aw и Am чаще всего встречаются в Южной Америке, Центральной Америке, Африке, Индии, Южной Азии и на севере Австралии. Климатические условия Aw характеризуются четко выраженным сухим сезоном, который наблюдается зимой, с осадками в самом сухом месяце менее 60 мм и менее 1/25 общих годовых осадков. Климатические условия Am обуславливаются муссонными ветрами, которые меняют направление в зависимости от сезонов. Климатические условия Am также характеризуются влажным и сухим сезонами, и в самом сухом месяце в году дождевые осадки составляют менее 60 мм, но более 1/25 общих годовых осадков.
Термин «усвояемость волокон», используемый в данном документе, относится к степени или простоте, с которой волокна перевариваются организмом, таким как жвачное животное. Степень или простота, с которой пищевые волокна (которые получают из растительных волокон) расщепляются, зависит от многих факторов, в том числе факторов рациона (например, качество пищевых волокон, таких как трава) и внутренних факторов организма, таких как популяция микроорганизмов, разлагающих ферментов, pH в рубце, уровни энергии и другие. Рацион жвачного животного в большой степени основывается на растительных источниках, которые богаты волокнами. Растительные волокна имеют три главных компонента: целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин. Целлюлоза и гемицеллюлоза до некоторой степени перевариваются жвачными животными. Лигнин не переваривается и, таким образом, не может быть усвоен жвачными животными для получения энергии. Сами жвачные животные не продуцируют ферменты, необходимые для разрушения волокон. Вместо этого они полагаются на микроорганизмы, которые продуцируют ферменты для разрушения пищевых волокон. Существует только два места в пищеварительном тракте, где происходит какое-либо существенное переваривание волокон, это рубец и толстый кишечник, при этом большая часть волокна переваривается в рубце.
Специалисту в данной области техники хорошо известны способы определения усвояемости волокон у жвачного животного. Например, усвояемость волокон можно оценить с использованием способа, описанного в Casali et al., R. Bras. Zootec., Vol 37: 335-342 (2008). Усвояемость волокон, например, можно определить на основании наблюдаемой неусвояемости корма в качестве исходной точки. В этом способе выведение фекалий является основным параметром неусвояемости корма или рациона, поскольку они представляют собой часть непереваренного корма, который не был переварен при прохождении через желудочно-кишечный тракт жвачного животного. Массу фекалий можно оценить с применением хорошо известных маркеров.
Термин «сухое вещество» (сокращенно (DM)), используемый в данном документе, относится к не содержащему влагу содержимому данного образца. Специалисту в данной области техники хорошо известны способы измерения содержания сухого вещества данного образца.
Термин «усвояемость сухого вещества» (сокращенно (DMD)), используемый в данном документе, относится к доле переваренного фуража или корма.
Термин «сырой белок» (сокращенно (CP)), используемый в данном документе, относится к мере содержания азота в кормовом продукте, в том числе как истинно белкового, так и небелкового азота.
Термин «нейтрально-детергентная клетчатка» (сокращенно (NDF)), используемый в данном документе, относится к мере структурных компонентов растения, в частности, клеточной стенки (т. e. лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы), но не пектина. Как правило, измерение NDF предусматривает применение нейтрально-детергентного раствора, который растворяет легко усваиваемые пектины и содержимое растительных клеток (белки, сахара и липиды), оставляя структурные компоненты растения, т. e. волокнистый остаток, который представляет собой в основном компоненты клеточных стенок растений (целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин). NDF представляет собой наиболее распространенную меру волокна, используемую для анализа кормов для животных, но оно не представляет собой уникальный класс химических соединений.
Термин «кислотно-детергентная клетчатка» (сокращенно (ADF)), используемый в данном документе, относится к мере наименее усваиваемых растительных компонентов, в том числе целлюлозы и лигнина.
Термин «эфирный экстракт» (сокращенно (EE)), используемый в данном документе, относится к содержание сырого жира в кормовом продукте.
3
Термин «токсичность аммиака» (имеющего формулу NH), используемый в данном документе, относится к ситуации, когда уровни аммиака в крови превышают определенный порог аммиака, т. e. когда в периферической крови более приблизительно 1 мг аммиака на 100 мл крови), что, в свою очередь, вызывает симптомы токсичности у жвачного животного, например, неврологические симптомы. Источники азота в рубце, как правило, разделяют на две категории - разлагаемый сырой белок (RDP) и небелковый азот (NPN). Как RDP, так и NPN гидролизуются и усваивается микробами в рубце. RDP быстро разлагается на пептиды и аминокислоты. Затем пептиды могут быть превращены в аминокислоты или превращены непосредственно в микробный белок. Аминокислоты могут быть непосредственно усвоены микроорганизмами для синтеза белков или могут быть далее разрушены посредством деаминирования с получением углеродных скелетов и соединений на основе NPN, таких как аммиак или мочевина (Namkim, 2010). Аммиак, полученный из соединений на основе NPN (например, мочевины), также может быть усвоен микроорганизмами в рубце в качестве источника азота. В целом, азот в рубце, как известно, способствует ферментации углеводов и улучшает усвояемость волокон и синтез микробного белка.
При нормальных условиях (т. e. при стандартном рационе жвачного животного), пул аммиака в рубце, полученный из рациона, как правило, очень невелик (по оценкам составляет около 5-20 мг/дл жидкости в рубце) и быстро меняется, т. e. аммиак, не усвоенный микробами в рубце, обычно будет абсорбироваться стенкой рубцово-сеткового отдела с достижением в конечном итоге печени, где он будет превращаться в мочевину. Часть аммиака в рубце также может встраиваться в микробный белок. Некоторое количество аммиака, продуцируемого в рубце, также может быть абсорбировано в сычуге или следующих частях пищеварительного тракта (например, в тонком кишечнике), но в конечном итоге аммиак будет отправлен в печень, где он превратится в мочевину. Избыток аммиака в рубце после метаболизма будет выделен в мочу после превращения в мочевину в печени. При поддерживании уровня аммиака в рубце мочевина, продуцированная печенью, может возвращаться в рубец путем диффузии через стенку рубца и слюну.
Однако применение соединения на основе NPN, в частности, при скармливании в больших количествах (например, более приблизительно 1% общего сухого веса корма в день), может нарушить метаболизм аммиака в рубце, преобладающий при нормальном условии, как описано выше, и вызвать токсичность аммиака. При pH, преобладающем в рубце, соединения на основе NPN (например, мочевина) очень быстро диффундируют в рубец, где уровни аммиака скачкообразно достигают высокого пика. Токсичность аммиака возникает, как правило, из-за того, что скорость, при которой аммиак высвобождается из мочевины (т. e. высвобождается скачкообразно) в рубце выше способности микробов усваивать его или превращать его в аминокислоты. Затем избыток аммиака в рубце отправляется в кровоток и печень, тогда как некоторая часть выделяется с мочой. Далее избыточный аммиак (например, если уровни в крови очень высоки) может обходить печень и попадать из крови непосредственно в головной мозг (через лимфатическую систему).
Токсичность аммиака, как правило, выражается в пониженном росте, сниженной лактации, уменьшенном потреблении корма, мышечном подергивании, атаксии, повышенном слюноотделении, судороге, вздутие, нарушениях дыхания и т. д.
2
Термин «рециркуляция азота», используемый в данном документе, относится к способности жвачного животного возвращать системный азот обратно в рубец. Рециркуляция азота, как правило, происходит посредством обмена между кровью и просветом кишки мочевины и аммиака. Азот может повторно попадать в пищеварительный тракт, в основном через стенку рубца, где он может быть снова абсорбирован, или может повторно использоваться для синтеза микробами белка и в конечном итоге для анаболических целей. Рециркуляция азота, таким образом, обеспечивает превращение катаболического азота в анаболический азот. Это позволяет азоту дольше оставаться в организме и повышает вероятность усвоения пищевых источников азота эффективно или полностью. Рециркуляция азота максимально увеличивается или усиливается, если уровни мочевины в крови высокие. Кроме того, продукты ферментации в рубце (т. e. летучие жирные кислоты и CO) также способствуют инфлюксу мочевины из кровотока в рубец.
Термин «стабильность рН в рубце», используемый в данном документе, относится к условиям с, по сути, постоянным рН, как правило, варьирующим от pH 5,5 до pH 6,8, при этом переваривающие волокна бактерии лучше всего размножаются при pH 6,0-6,8, а переваривающие крахмал бактерии - при 5,5-6,0. Как правило, наилучший баланс переваривания волокна и крахмала происходит при pH в рубце около 6,0. Таким образом, рубец можно рассматривать как ферментационную камеру, оптимально функционирующую только в узких физических/химических пределах. Небольшие изменения, например, pH, легко нарушат тонкий симбиотический баланс между различными видами микроорганизмов, почти все из которых имеют специфические функции в сложных ферментационных процессах в рубце. В целом, это будет негативно влиять (уменьшать) на переваривание волокон, что, в свою очередь, будет влиять (снижать) на аппетит и потребление пищи. Факторы, влияющие на pH в рубце и эффективность ферментации, включают рационы с высоким содержанием фуража, высокую степень потребления корма, рацион, богатый крахмалом, рацион, богатый NPN, и т. д. Высвобождение соединения на основе NPN в рубце, как правило, повышает pH в рубце до значений выше pH 6,7. При таких уровнях pH ферментация в рубце нарушается.
pH в рубце в любой данный момент времени можно измерить или определить любыми способами, подходящими для достижения этой цели. Специалисту в данной области техники хорошо известны способы, подходящие для измерения или определения pH в рубце. Например, pH в рубце можно измерить, как описывается в данном документе в разделе примеры.
Термин «выведение азота», используемый в данном документе, относится к азоту, обнаруживаемому или измеряемому в фекалиях и моче. Специалист в данной области техники сможет определить выведение азота с использованием известных способов. Один такой способ описывается в данном документе в разделе примеры.
Термин «усвоение азота» или «ретенция азота», используемый в данном документе, относится к доле поглощенного азота, который остается в организме жвачного животного. В соответствии с настоящим изобретением усвоение азота можно определять любым подходящим способом, известным из уровня техники, например, путем измерения потребления азота и выведение азота с фекалиями и мочой. Неограничивающий пример способа определения усвоения азота описывается Hoffman et al. (J. Dairy Sci. 2001. Vol. 84:843-847).
Термин «соматический рост», используемый в данном документе, относится к росту организма с точки зрения высоты и/или веса. Соматических рост также подразумевает положительное изменение размера (т. e. увеличение высоты и/или веса), например, в течение некоторого времени. Соматический рост может происходить как стадия развития или созревания или происходить в состоянии зрелости. В соответствии с настоящим изобретением соматический рост определяют путем регистрации веса тела жвачного животного перед и после обработки композицией, описываемой в данном документе (т. e. композицией, содержащей соединение на основе NPN (например, мочевину) и не подвергающееся разложению в рубце средство). В частности, соматический рост определяют путем вычитания веса тела, измеренного после введения указанной композиции, от веса тела, измеренного после введения указанной композиции, как показано в следующей формуле:
соматический рост = [вес тела перед началом обработки композицией, описываемой в данном документе] – [вес тела после окончания обработки композицией, описываемой в данном документе]).
Например, повышение веса тела в ответ на обработку указанной композицией указывает на усиление соматического роста, тогда как снижение или отсутствие изменения веса тела указывает на пониженный или не изменившийся соматический рост, соответственно.
Термин «потребление корма», используемый в данном документе, относится к количеству (объему или весу) добровольно поглощенного корма жвачным животным за определенный период времени, например, за один день. В соответствии с настоящим изобретением потребление корма можно определять путем ежедневного взвешивания и регистрации количества корма, предоставленного в момент времени 0 (например, в начале дня около 8 утра), а количество оставшегося корма, как правило, измеряют спустя 24 часа (например, около 8 утра на следующий день). Потребление корма рассчитывают путем вычитания количества корма, не съеденного в конце дня, от количества корма, предоставленного жвачному животному в начале дня (т. e. потребление корма = [количество корма, предоставленного в начале дня] – [количество корма, оставшегося нетронутым (т. e. не съеденного) в конце дня]).
Термин «приблизительно», используемый в данном документе, указывает диапазон нормального допуска в уровне техники, например, в пределах 2 стандартных отклонений от среднего. Термин «приблизительно» можно понимать как охватывающий значения, которые отклоняются максимум на 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% или 0,01% от указанного значения.
Термины «содержащий» или «содержать» и их сочетания, используемые в данном документе, относятся к ситуации, когда указанные термины используют в их неограничивающем смысле для обозначения того, что включены следующие за данным словом объекты, но специально не указанные объекты не являются исключенными. Это также касается более ограничивающих глаголов «состоять, по сути, из» и «состоять из».
Упоминание элемента в единственном числе не исключает возможность наличие более одного элемента, если в контексте явно не требуется наличие одного и только одного из элементов. Употребление единственного числа, таким образом, обычно означает «по меньшей мере один».
Термины «повышать», «снижать» или «улучшать», описываемые в данном документе, относятся к способности существенно повышать, или существенно снижать, или существенно улучшать результат. Как правило, параметр повышается, или снижается, или улучшается, если он по меньшей мере на 5%, например, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% выше, или ниже, или лучше, соответственно, чем соответствующее значение в контроле. В контексте настоящего изобретения контролем может служить жвачное животное, которое не получает композицию на основе NPN, описываемую в данном документе. В качестве альтернативы или дополнения, контролем может служить жвачное животное, которое получает соединение на основе NPN в композиции без не подвергающегося разложению в рубце средства, обеспечивающего прохождение рубца по меньшей мере на 50%, или получает композицию на основе NPN с замедленным высвобождением, которая не обеспечивает прохождение рубца по меньшей мере на 50%. При сравнении того, был ли какой-либо из параметров, изложенных в данном документе, повышен, или понижен, или улучшен, предпочтительными являются тестируемое жвачное животное и контроль одного и того же рода и/или вида.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что введение жвачному животному композиции на основе NPN, описываемой в данном документе, которая обеспечивает не подвергающуюся разложению в рубце фракцию по меньшей мере 50% (предпочтительно 80% или больше), и которая обеспечивает скорость высвобождения NPN в рубце менее 5% в час, дает различные преимущественные эффекты, в том числе 1) повышенное или улучшенное потребление корма, 2) повышенная или улучшенная усвояемость волокон, 3) повышенный или улучшенный соматический рост, 4) повышенное или улучшенное продуцирование молока, 5) сниженное выведение N с мочой, 6) улучшенная стабильность рН в рубце и 7) предотвращение или снижение токсичности аммиака у указанного жвачного животного, по сравнению с жвачным животным, которому вводили композицию на основе NPN, не обладающую характеристиками, описанными выше (например, незащищенная мочевина и/или композиции на основе NPN с замедленным высвобождением).
Без ограничения какими-либо теориями полагают, что вышеупомянутые преимущества достигаются благодаря паттерну высвобождения аммиака и абсорбции аммиака в сычуга и следующих частях пищеварительной системы, обеспечиваемых композициями на основе NPN, изложенными в данном документе, в сочетании с эндогенной способностью жвачных животных к рециркуляции системного азота обратно в рубец.
С не подвергающейся разложению в рубце фракцией NPN по меньшей мере 50% (предпочтительно 80% или больше) большая часть NPN высвобождается и абсорбируется в сычуге и следующих частях пищеварительной системы (например, в тонком кишечнике), а не в рубце. Это представляет собой сдвиг парадигмы в области питания жвачных животных. На момент подачи настоящей заявки преобладающая научная точка зрения в отношении введения соединения на основе NPN жвачному животному заключалась в том, чтобы полученный из NPN аммиак преимущественно высвобождался (> 70%), предпочтительно замедленным образом, в рубце. Считалось важным, чтобы соединение на основе NPN (например, мочевина), по сути, высвобождалось в рубце в течение определенного времени, где имеются микроорганизмы, приспособленные для его превращения.
Авторы настоящего изобретения, напротив, обнаружили, что, если высвобождение соединения на основе NPN (например, мочевины), по сути, осуществляется (т. e. по меньшей мере на 50%, предпочтительно 80% или больше) в сычуге и следующих частях пищеварительной системы, а не в рубце, это является более преимущественным для жвачного животного.
Высвобождение веществ из рубца в нижние отделы желудочно-кишечного тракта жвачного животного соответствует очень медленному логарифмическому паттерну из-за скорости прохождения перевариваемого содержимого и жидкости между рубцом-сеткой и сычугом. В результате небольшие фракции содержимого рубца покидают рубец каждый час, создавая медленно снижающуюся поструминальную подачу любого устойчивого к рубцу соединения, введенного в рубец.
В случае не подвергающейся разложению в рубце композиции на основе NPN, описываемой в данном документе, эффект является небольшим, но подача NPN в кровоток жвачного животного является постоянной, что организм жвачного животного может эффективно переработать. За счет рециркуляции азота часть NPN будет повторно попадать в рубец, где азот усваивается микробами в рубце для получения белка. В результате ни в рубце, ни в крови не возникает значительный скачок аммиачного NPN в течение определенного времени, таким образом, повышается эффективность усвоения азота (т. e. микроорганизмы в рубце используют, по сути, весь азот для получения белков), а также снижается выведение азота (т. e. что служит индексом повышенных усвоения азота и усвояемости).
Поскольку жвачные животные обладают способностью к рециркуляции системного азота обратно в рубец, постоянный поток небольшого количества азота достигает рубца в час на протяжении дня (т. e. 24-часовой период) в результате одного акта кормления. Таким образом, микроорганизмы в рубце могут превращать, по сути, весь азот в большее количество аминокислоты в реальном масштабе времени, не подвергаясь перегрузке NPN (т. e. это означает, что, по сути, весь NPN усваивается микроорганизмом в течение определенного времени без значительного выведения азота или избыточного потока азота в кровоток). В результате NPN эффективно используется, и не происходит потери NPN. В целом, это усиливает или улучшает ферментативную функцию рубца при рационах, где азот ограничивает переваривание углеводов, например, у жвачного животного, содержащегося в суровых условиях окружающей среды или подвергаемого или выкармливаемого травой с низким питательным качеством. В свою очередь, усвояемость волокон в рубце и потребление пищи повышаются, обеспечивается стабильность pH в рубце, снижается выведение азота с мочой (т. e. это означает, что усвояемость азота повышается), и повышается продуцирование белка, при этом белки непосредственно доступны жвачному животному для продуцирование молока, шерсти, соматического роста и других процессов.
Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что не поскольку было никакой токсичности, ассоциированной с композициями, изложенными в данном документе, можно включить больше NPN (т. e. более 1% общего сухого веса корма) в рацион без обусловливания токсичности, например, от 1% до 100% общего сухого веса корма) по сравнению с количествами, обычно обеспечиваемыми традиционными композициями на основе NPN, т. e. количеством, которое ниже или не превышает 1% общего сухого веса корма). Повышенный порог включения NPN в рационы жвачных животных представляет собой экономическое преимущество в питании жвачных животных, в то же время обеспечивает более устойчивое продуцирование молока, шерсти и/или мяса за счет снижения применения источников истинного белка.
Не подвергающиеся разложению в рубце композиции
В первом аспекте настоящее изобретение относится к не подвергающейся разложению в рубце композиции, подходящей для приема в пищу жвачным животным, содержащей соединение на основе небелкового азота и не подвергающееся разложению в рубце средство, которое обеспечивает прохождение рубца соединением на основе небелкового азота, где не подвергающееся разложению в рубце средство представляет собой покрытие, окружающее соединение на основе небелкового азота, и при этом указанное покрытие содержит по меньшей мере 90% насыщенных жиров.
Термин «не подвергающаяся разложению в рубце композиция на основе небелкового азота (NPN), подходящая для приема в пищу жвачным животным», используемый в данном документе, относится к композиции, которая не является токсичной или которая не причиняет существенный вред жвачному животному или, по сути, не влияет на здоровье жвачного животного. Специалисту в данной области техники известно, как определить является ли данная композиция на основе NPN подходящей для приема в пищу жвачным животным.
В варианте осуществления композиция на основе NPN, описываемая в данном документе, не содержит серу и/или фосфат, содержащиеся в мочевине, и/или какие-либо содержащие серу или фосфат производные мочевины, и/или родственные содержащие серу или фосфат соединения, например, покрытую серой мочевину, так как покрытая серой мочевина имеет более плотную структуру покрытия и, таким образом, характеризуется очень низкой скоростью высвобождения мочевины, т. e. в течение месяцев, например, одного сезона.
В варианте осуществления композиция на основе NPN, описываемая в данном документе, имеет не подвергающуюся разложению в рубце фракцию NPN по меньшей мере на 50%, предпочтительно 60%, предпочтительно 70%, предпочтительно 80%, более предпочтительно 90% и больше. Это означает, что, по сравнению с общим количеством NPN, содержащегося в композиции, до приема в пищу жвачным животным по меньшей мере 50% указанного общего количества NPN прошло рубец в не подвергшейся разложению форме через приблизительно 20 часов после приема в пищу.
В принципе, покрытие, окружающее ядро NPN, может представлять собой любое покрытие или композицию, способные обеспечивать скорость высвобождения NPN в рубце, составляющую менее 5 вес. % в час, предпочтительно менее 4 вес. % в час, предпочтительно менее 3 вес. % в час, предпочтительно менее 2% в час, более предпочтительно менее 1% в час, и/или имеет фракцию NPN, не подвергающуюся разложению в рубце по меньшей мере на 50%, предпочтительно 60%, предпочтительно 70%, предпочтительно 80%, более предпочтительно 90% и больше, предпочтительно покрытие имеет или поддерживает свойства, описанные выше, на протяжении всего времени пребывания в рубце композиции на основе NPN, покрытой указанным покрытием, т. e. приблизительно 20 часов.
Однако обнаружили, что не все доступные материалы для покрытия гарантируют достижение этой цели. Кроме того, выгодно использовать покрытие из натурального источника, такого как растительные жиры, поскольку эти материалы позволяют получить перевариваемые покрытия для животных, в частности, для жвачных животных, а также обеспечивают пищевую ценность как дополнительное преимущество для животного. Кроме того, новый способ нанесения покрытия, разрабатываемый в данном документе, также обеспечивает защиту от разложения мочевины с относительно низкими уровнями содержания жира, например, покрытие, содержащее 20 вес. % жира и 80 вес. % мочевины.
Для сравнения, в предшествующем уровне техники предлагается применение полимеров и, в частности, неперевариваемых искусственных полимеров без каких-либо питательных преимуществ для животных для защитного покрытия биологически активных веществ.
Например, в US3619200 описываются корм или кормовая добавка, которым была придана устойчивость к разрушению в рубце посредством нанесения защитного покрытия, состоящего из синтетических полимеров или coполимеров основных акриловых или основных виниловых мономеров (например, (2-винилпиридин), поли(4-винилпиридин) и поли(N-винилпирролидон), поли(трет-бутиламиноэтилметакрилат) или их сополимеры).

В US3880990 раскрывается перорально вводимая жвачному животному композиция, содержащая лекарственное вещество, инкапсулированное или погруженное в физиологически подходящий основный полимер. Подходящие основные полимеры включают имидаминовые полимеры («лак рубца», см. патент Бельгии № 703820) или coполимеры метакриловой кислоты и основные амиды метакриловой кислоты (например, coполимер амида 1-амино-3-диметиламинопропилметакриловой кислоты и сложного метилового эфира метакриловой кислоты), производные полиакриловой кислоты с основными группами (например, Eudragit E от Evonik, производное полиакриловой кислоты, в котором карбоксильные группы полностью или частично этерифицированы с диметиламиноэтанолом или подобными аминоспиртами), производные аминоцеллюлозы (например, бензиламинометилцеллюлоза, диэтиламинометилцеллюлоза, 1-пиперидилэтилгидроксиэтилцеллюлоза и бензиламиноэтилгидроксиэтилцеллюлоза), сложные эфиры аминокислот целлюлозы или производных целлюлозы (например, N,N-диэтилглицинметилцеллюлоза, ацетилцеллюлоза-п-аминобензоат, этилгидроксиэтилцеллюлоза-п-аминобензоат и ацетатцеллюлоза-диэтиламиноацетат), поливиниламины (например, N-бензилполивиниламин, N-фенилполивиниламин и пиперидинополивиниламин, coполимеры виниламина и винилацетата), поливиниламиноацетали (например, поливинил-N,N-диэтиламиноацеталь, поливинил-N-бензиламиноацеталь, поливинилпиперидиноацеталь, coполимеры винил-N,N-диэтиламиноацеталя, или винил-N-додециламиноацеталя, или винилпиперидиноацеталя и винилацетата), производные поли(винилпиридина) (например, поли(2-винилпиридин), поли(4-винилпиридин), поли(2-метил-5-винилпиридин) и поли(2-винил-5-этилпиридин) и coполимеры этих виниловых соединений друг с другом, или с другими виниловыми соединениями, или с акриловыми или метакриловыми coполимерами), сахарид-п-аминобензоат (например, сахароза-п-аминобензоат, лактоза-п-аминобензоат, глюкоза-п-аминобензоат, фруктоза-п-аминобензоат, маннит-п-аминобензоат и сорбит-п-аминобензоат), аминопроизводные сахаров, многоатомных спиртов и крахмальных продуктов (например, додециламино-N-гликозид, додециламино-N-ксилозид, додециламино-N-лактозид, бензиламиносахароза, бензиламинодекстрин и бензиламиноманнит, полистиролы с основными группами (например, диметиламиноэтилполистирол, ацетилдиметиламинометилполистирол, диэтиламинометилполистирол, ацетилдиэтиламинометилполистирол, пиперидилметилполистирол, N-пропилдиэтаноламинметилполистирол, ацетилпиперидилметилполистирол и ацетилдиэтаноламинметилполистирол) и другие.
В WO2012054457 описывается гранулированная кормовая добавка для жвачных животных, содержащая физиологически активное вещество (например, лизин), покрытое покрытием, состоящим из одной или более насыщенных или ненасыщенных (например, с 1 или более двойными связями в цис- или транс-) линейных алифатических одноосновных карбоновых кислот с 2-34 атомами углерода, в том числе алифатических одноосновных карбоновых кислот, которые находятся в свободной форме, солей алифатических одноосновных карбоновых кислот и эстерифицированных алифатических одноосновных карбоновых кислот, таких как моно-, ди- или триглицериды и фосфолипиды. Алифатические одноосновные карбоновые кислоты можно получать из встречающихся в природе источников или можно синтезировать. Конкретные неограничивающие примеры включают одну линейную, насыщенную алифатическую одноосновную карбоновую кислоту, такую как, например, стеариновая кислота (cl8). Другие неограничивающие примеры включают смесь двух или более линейных, насыщенных алифатических одноосновных карбоновых кислот, таких как смесь стеариновой кислоты и пальмитиновой кислоты в соотношении от 20:1 до 3:1 частей стеариновой кислоты и пальмитиновой кислоты по весу. Материал для покрытия может содержать одну или более алифатических одноосновных карбоновых кислот, полученных из одного или более источников, таких как источники, описанные выше. Однако обнаружили, что простое и неселективное применение алифатической одноосновной карбоновой кислоты, соли карбоновой кислоты или эстерифицированной алифатической одноосновной карбоновой кислоты не обеспечивает покрытие, которое могло бы в достаточной степени защищать соединение на основе NPN от высвобождения в рубце.
Обнаружили, что применение материала для покрытия с как можно более широкой точкой плавления или, другими словами, с как можно более широким диапазоном плавления обеспечивает получение содержащих NPN соединений с низкой скоростью высвобождения NPN в рубце. В частности, применение материалов для покрытия с как можно более широким диапазоном плавления обеспечивает получение композиций, которые не имеют каких-либо дефектов, таких как трещины, разломы или другие недостатки, в слое защитного покрытия вокруг содержащего NPN ядра, или которые имеют по меньшей мере только очень небольшое количество таких дефектов. Без ограничения какой-либо конкретной теорией полагают, что этот эффект основан на различных точках плавления компонентов в материале для покрытия с широким диапазоном плавления: фракция расплавленного материала для покрытия с высокой точкой плавления затвердевает быстрее, чем фракция расплавленного материала для покрытия с низкой точкой плавления. Таким образом, полагают, что фракция расплавленного материала для покрытия с низкой точкой плавления остается жидкой или по меньшей мере вязкой в течение некоторого периода времени. Возможные возникающие повреждения в слое покрытия из-за трещин, разломов или нарушений могут быть немедленно заполнены и закрыты все еще жидкой фракцией материала для покрытия с низкой точкой плавления во время процесса нанесения покрытия. Обнаружили, что жиры или смеси жиров, которые содержат по меньшей мере 90% различных насыщенных жирных кислот, являются особенно подходящими для достижения этого эффекта.
Вещества с широким диапазоном плавления, которые являются подходящими для получения композиции по настоящему изобретению, являются, например, частично или полностью гидрогенизированными жирами или маслами из натурального источника, которые состоят из насыщенных, мононенасыщенных или полиненасыщенных жирных кислот с различной длиной цепи с различной степенью насыщенности, которые эстерифицированы с глицерином или содержат различные добавки, такие как фосфолипиды, сфинголипиды, холестерин или другие. Растительные масла содержат смесь различных жиров, среди которых насыщенные жиры, мононенасыщенные жиры и полинасыщенные жиры. Например, пальмовое масло содержит приблизительно 46% насыщенных жиров, 46% мононенасыщенных жиров и 8% полиненасыщенных жиров, а соевое масло содержит приблизительно 14% насыщенных жиров, 24% мононенасыщенных жиров и 62% полиненасыщенных жиров. В частности, пальмовое масло содержит например 49% стеариновой кислоты, 38% пальмитиновой кислоты, 9% миристиновой кислоты и других жирных кислот или от приблизительно 41 до приблизительно 46% пальмитиновой кислоты, от приблизительно 37 до приблизительно 42% олеиновой кислоты, от приблизительно 8 до приблизительно 10% линолевой кислоты, от приблизительно 4 до приблизительно 7% стеариновой кислоты и приблизительно 2% или меньше других жирных кислот, а соевое масло содержит от приблизительно 17 до приблизительно 31% олеиновой кислоты, от приблизительно 48 до приблизительно 59% линолевой кислоты, от приблизительно 2 до приблизительно 11% линоленовой кислоты и другие жирные кислоты, например, от приблизительно 2 до приблизительно 11% пальмитиновой кислоты и/или от 2 до 7% стеариновой кислоты. Однако натуральные жиры или натуральные растительные масла как таковые не стабильны в рубце и, поэтому, в действительности не подходят для применения в качестве не подвергающихся разложению в рубце средств. Для сравнения возможными жирами или маслами для составов стабильного в рубце продукта являются, например, гидрогенизированные растительные масла, такие как пальмовое масло, соевое масло, масло семян рапса, подсолнечное масло или касторовое масло, или гидрогенизированные животные жиры, такие как говяжье сало. Дополнительными материалами для покрытия также могут являться натуральные воски, такие как пчелиный воск. Однако обнаружили, что применение гидрогенизированных растительных масел в качестве покрытия обеспечивает композицию с низкой скоростью высвобождения мочевины в рубце. Предполагается, что этот эффект основан на широком диапазоне плавления из-за различных эстерифицированных жирных кислот гидрогенизированных растительных масел.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения покрытие композиций, таким образом, по сути, состоит из гидрогенизированного растительного масла.
Дополнительно обнаружили, что применение гидрогенизированного пальмового масла обеспечивает продукты с очень низкой скоростью высвобождения мочевины. Поверхность этих продуктов выглядит очень гладкой и однородной без каких-либо дефектов. Предполагается, что это объясняется широким диапазоном точек плавления различных насыщенных жирных кислот в гидрогенизированном пальмовом масле. Гидрогенизированное пальмовое масло содержит ряд жирных кислот с различными точками плавления, что обеспечивает очень хорошее самовосстановление возможных недостатков в оболочке покрытия.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения покрытие композиций, таким образом, по сути, состоит из гидрогенизированного пальмового масла.
Содержащие NPN композиции, покрытые данным покрытием, характеризуются скоростью высвобождения NPN в рубце, которая составляет менее 5 вес. % в час, предпочтительно 4 вес. % в час, предпочтительно 3 вес. % в час, предпочтительно 2 вес. % в час, более предпочтительно 1 вес. % в час или меньше, и/или имеет фракцию NPN, не подвергающуюся разложению в рубце по меньшей мере на 50%, предпочтительно 60%, предпочтительно 70%, предпочтительно 80%, более предпочтительно 90% и больше предпочтительно, по сути, за все время пребывания в рубце композиции на основе NPN, покрытой указанным покрытием, например, за 20 часов.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция, таким образом, характеризуется скоростью высвобождения соединения на основе небелкового азота, составляющей менее 5 вес. % в час.
Применение веществ с широким диапазоном плавления в качестве покрытия имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что эта методика не требует тонкого распыления путем разбрызгивания как в большинстве современных способов покрытия частиц. Напротив, применение материалов для покрытия в соответствии с настоящим изобретением позволяет точно опустить жидкий материал в одной отдельной определенной точке или в нескольких определенных точках в жидкой форме в подвижный слой частиц. Это обеспечивает дополнительное преимущество, заключающееся в том, что материал для покрытия можно использовать в качестве суспензии вместе с дополнительными компонентами, такими как карбонат кальция, карбонат калия, карбонат натрия, гидрокарбонат калия и гидрокарбонат натрия, что позволяет обеспечить покрытые композиции с pH-триггером. Указанный pH-триггер помогает высвобождать соединение на основе NPN в сычуге за более короткое время, чем соединения без pH-триггера.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения покрытие содержит pH-триггер, предпочтительно карбонат кальция, карбонат калия, карбонат натрия, гидрокарбонат калия и гидрокарбонат натрия.
Для обеспечения повышения потребления корма, усвояемости волокон, продуцирования молока и/или соматического роста композиции по настоящему изобретению содержат соединение на основе NPN в соответствии с общим пониманием настоящего изобретения.
В одном варианте осуществления соединение на основе NPN, таким образом, представляет собой одно или более соединений, выбранных из группы, состоящей из мочевины; солей аммония, таких как ацетат аммония, сульфат аммония, бутират аммония и аммонийная соль аминокислоты; метиленмочевины, биурета, ацетамида, бутирамида, дицианоамида, формамида, этиленмочевины, изобутанолдимочевины, лактозилмочевины, пропионамида, мочевой кислоты и фосфата мочевины.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения соединение на основе небелкового азота представляет собой мочевину и/или соль аммиака.
В варианте осуществления средний размер частиц не подвергающейся разложению в рубце композиции на основе NPN, описываемой в данном документе, может находиться в диапазоне от приблизительно 1,0 мм до приблизительно 6 мм, или находиться в диапазоне от приблизительно 1,2 мм до приблизительно 5 мм, или находиться в диапазоне от приблизительно 1,2 мм до приблизительно 4 мм, или находиться в диапазоне от приблизительно 1,2 мм до приблизительно 3 мм, или находиться в диапазоне от приблизительно 1,2 мм до приблизительно 2,8 мм, или в диапазоне от приблизительно 1,4 мм до приблизительно 2,6 мм, или в диапазоне от приблизительно 1,6 мм до приблизительно 2,4 мм, или в диапазоне от приблизительно 1,8 мм до приблизительно 2,2 мм, или в диапазоне от приблизительно 2,0 мм.
Преимущественным может являться то, что не подвергающаяся разложению в рубце композиция на основе NPN, описываемая в данном документе, имеет средний размер частиц, составляющий по меньшей мере приблизительно 2 мм, что снижает вероятность регургитации или срыгивания жвачным животным при приеме в пищу.
В варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, характеризуется тем, что соотношение соединения на основе NPN и покрытия находится в диапазоне от приблизительно 20:80% по весу до приблизительно 95:5% по весу, предпочтительно от 25:75% по весу до приблизительно 85:15% по весу или от 30:70% по весу до 80:20% по весу. Предпочтительно композиция, описываемая в данном документе, характеризуется соотношением соединения на основе NPN и покрытия 83:17 - 75:25.
В принципе, нанесение покрытия, описываемого в данном документе, на NPN или на содержащего NPN соединения может быть выполнено в соответствии с любыми подходящими способами, известными из уровня техники. Однако обнаружили, что наилучшим способом обеспечения NPN покрытием является покрытие с помощью барабана. Для достижения вышеупомянутого самовосстановления дефектов в слое покрытия, т. e. заполнение и закрытие повреждений в слое покрытия вследствие трещин, разломов или нарушений, все еще жидкая фракция, которая находится в частицах в подвижном слое частиц, должна быть непосредственно перенесена с одной частицы на другие частицы посредством прямого и осторожного контакта частиц. Прямой контакт частица достигается благодаря непрерывному движению частиц в слое частиц. Обнаружили, что наилучшим способом достижения этой цели является осуществление нанесения покрытия во вращающемся барабанном устройстве для нанесения покрытия, в котором частицы находятся в движении в любой точке и в любой момент, и где одна частица находится в непосредственной близости от максимально возможного числа других частиц. Вследствие того, что избыточные количества жидкой фракции материала для покрытия, который может локально находиться на поверхности частицы приллированной гранулы мочевины, посредством интенсивного контакта между частицами и вызванных этим контактом адгезивных сил переносятся от одной частицы к другой частице с меньшим количеством покрытия на поверхности. Такой перенос, прямой контакт частиц друг с другом и непрерывное движение частиц ведет к закрытию и заполнению дефектов в слое покрытия. Этот процесс также показан на фигуре 1: частица со схематической трещиной в слое покрытия (a) приходит в контакт с другими частицами, имеющими частично расплавленный материал для покрытия на своей поверхности (b); за счет переноса некоторого количества расплавленного материала от одной частицы к другой в ходе осторожного контакта трещина может быть заполнена, и обеспечивается защищенный от разложения в рубце продукт мочевины (c). Постоянное вращение частиц устраняет неровности на поверхности покрытия на приллированных гранулах мочевины и ведет к заполнению и надежному закрытию щелей в указанном покрытии жидким материалом для покрытия. Этот процесс также показан на фигуре 2. На фигуре показано, что частица со схематической щелью в приллированной грануле мочевины (a) приходит в контакт с другими частицами, имеющими частично расплавленный материал для покрытия на своей поверхности (b); за счет переноса некоторого количества расплавленного материала от одной частицы к другой в ходе осторожного контакта щель может быть заполнена, и обеспечивается защищенный от разложения в рубце продукт мочевины (c).
Обнаружили, что такие условия и результаты не могут быть реализованы любой возможной методикой покрытия, такой как смешивание в псевдоожиженном слое или барабане. Напротив, указанные общепринятые методики дают продукты с неровной поверхностью, которые, что важнее, не имеют сплошного покрытия вокруг соединения на основе NPN или содержащего NPN ядра. Однако любые дефекты в покрытии продуктов, полученных путем смешивания в псевдоожиженном слое или барабане, будут увеличивать скоростью высвобождения соединения на основе NPN в рубце, чего, однако, нужно избегать. Это предположили на основании наблюдения того, что смешивание в псевдоожиженном слое и барабане не способно обеспечить интенсивный контакт частиц. Таким образом, эти способы не способны обеспечить вышеупомянутый перенос все еще жидкого материала для покрытия от одной частицы к другой, и, таким образом, они также не способны обеспечить самовосстановление любого возможного дефекта в покрытии продуктов. Для сравнения, интенсивный контакт частиц является максимальным в подвижном слое частиц. Таким образом, вышеупомянутые эффекты самовосстановления также наилучшим образом проявляются в подвижном слое частиц. Подвижный слой частиц может быть реализован во вращающемся барабане, где частицы движутся в любой момент очень осторожно и перекатываются друг по другу. Для сравнения, в псевдоожиженном слое частицы сильно ускоряются из-за суспендирования с вихревым газом, и, поэтому, слой покрытия на частице подвергается чрезмерной механической нагрузке при сталкивании его с корпусом псевдоожиженного слоя или при сталкивании его с другими частицами. Это приводит к образованию новых разломов или трещин в слое покрытия, а также к образованию мелких частиц. В барабанном смесителе твердый продукт также подвергается высокой механической нагрузке из-за мешалки барабанного смесителя. Мешалка создает высокое давление в ходе смешивания, и вследствие прямого контакта мешалки или корпуса смесителя с частицами или вследствие прямого контакта частиц между собой воздействие высокого давления приводит к повреждениям покрытия частиц. В результате продукты, полученные с помощью смешивания в барабане и псевдоожиженных слоях, имеют неровный внешний вид поверхности и характеризуются глубокими дефектами от давления (см. также сравнительный пример 6).
Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения покрытие соединения на основе NPN или содержащего NPN ядра выполняют в барабанном устройстве для нанесения покрытия.
Дополнительное преимущество покрытия с помощью барабана заключается в том, что оно максимально точно позволяет регулировать эффективную температуру слоя частиц путем управления подачей и количеством отработанного тепла путем непрерывного регулирования подаваемых потоков. Уровень температуры может быть увеличен за счет увеличения потока массы добавленного расплавленного материала для покрытия или в ограниченном масштабе за счет повышения температуры подачи в охлаждающем газе. Уровень температуры может быть снижен за счет снижения потока массы добавленного расплавленного материала для покрытия или за счет снижения температуры охлаждающего газа. Также эффективная температура слоя частиц, в частности, зависит от температуры предварительного нагрева приллированных гранул мочевины в начале процедуры покрытия. Очень эффективный контроль температуры в процессе нанесения покрытия также способствует самовосстановлению поверхности покрытия частиц, в частности, при использовании материалов для покрытия с широким диапазоном плавлением. Предполагается, что эффективная температура при покрытии с помощью барабана обеспечивает сначала специфическое затвердевание тех компонентов материала для покрытия, которые имеют высокую точку плавления, а затем ступенчатое затвердевание тех компонентов материала для покрытия, которые имеют более низкие точки плавления. Низкоплавкая фракция материала для покрытия все еще остается жидкой, когда высокоплавкая фракция только затвердевает, и, поэтому, указанная низкоплавкая фракция может заполнять и закрывать разрывы и щели в слое покрытия композиции, описываемой в данном документе.
Второй аспект настоящего изобретения, таким образом, относится к способу получения не подвергающейся разложению в рубце композиции в соответствии с настоящим изобретением, включающему стадии
a) обеспечения частиц, содержащих соединение на основе небелкового азота, в барабанном устройстве для нанесения покрытия,
b) нагревания частиц со стадии a) до температуры в диапазоне от значения, которое ниже на 10°C точки плавления не подвергающегося разложению в рубце средства, до точки плавления не подвергающегося разложению в рубце средства,
c) обеспечения расплавленного не подвергающегося разложению в рубце средства в резервуаре вне барабанного устройства для нанесения покрытия,
d) нагревания расплавленного не подвергающегося разложению в рубце средства со стадии c) до температуры в диапазоне от его точки плавления до значения, которое выше на 10°C его точки плавления,
e) нанесения расплавленного не подвергающегося разложению в рубце средства со стадии d) на частицы со стадии b) во вращающемся барабанном устройстве для нанесения покрытия,
f) поддержания температуры слоя частиц при температуре, соответствующей точке плавления не подвергающегося разложению в рубце средства или значению, которое незначительно ниже точки плавления не подвергающегося разложению в рубце средства, и
g) охлаждения композиции, полученной на стадии f), или обеспечения остывания композиции, полученной на стадии f).
Предпочтительными материалами для покрытия для композиции, описываемой в данном документе, являются вещества с широким диапазоном плавления.
Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения если не подвергающееся разложению в рубце средство с контролируемым высвобождением характеризуется диапазоном плавления, точка плавления не подвергающегося разложению в рубце средства на стадии b) является нижним пределом диапазона плавления, точка плавления не подвергающегося разложению в рубце средства на стадии d) является верхним пределом диапазона плавления не подвергающегося разложению в рубце средства, а точка плавления на стадии f) представляет собой диапазон плавления не подвергающегося разложению в рубце средства.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения не подвергающееся разложению в рубце средство характеризуется разностью нижнего и верхнего пределов диапазона плавления, составляющей от 3°C до 10°C.
с
э
м
На фигурах 3 и 4 (SEM (канирующий лектронный икроскоп) изображен продукт из примера 1), а на фигурах 11 и 12 (изображение SEM для продукта из примера 9) показано, что применение не подвергающегося разложению в рубце средства, содержащего по меньшей мере 90% гидрогенизированного жира, обеспечивает продукты с очень однородной поверхностью без каких-либо дефектов, таких как разломы, щели или т. п.
Для сравнения, ни смешивание в барабане, ни псевдоожиженный слой не обеспечивают продукт сравнимого качества, даже при использовании тех же материалов для покрытия, см. фигуры 5 и 6 (изображение SEM для продукта из сравнительного примера 2, полученного с помощью смешивания в барабане) и фигуры 7 и 8 (изображение SEM для продукта из сравнительного примера 2, полученного с помощью псевдоожиженного слоя).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения не подвергающееся разложению в рубце средство содержит по меньшей мере 90% гидрогенизированного жира.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения не подвергающееся разложению в рубце средство, по сути, состоит из гидрогенизированного растительного масла.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения не подвергающееся разложению в рубце средство, по сути, состоит из гидрогенизированного пальмового масла.
В одном варианте осуществления температура расплавленного не подвергающегося разложению в рубце средства составляет от приблизительно 50°C до приблизительно 85°C.
В предпочтительном варианте осуществления температура расплавленного не подвергающегося разложению в рубце средства составляет от приблизительно 50°C до приблизительно 65°C.
В одном варианте осуществления температура нагретых частиц составляет от 40°C до приблизительно 75°C.
В предпочтительном варианте осуществления температура нагретых частиц составляет от 42°C до 55°C или от 42°C до 50°C.
В одном варианте осуществления расплавленное не подвергающееся разложению в рубце средство опускают в барабанное устройство для нанесения покрытия.
В соответствии с настоящим изобретением может быть предпочтительным, чтобы ядро NPN было покрыто одним или более подходящими покрытиями, описываемыми в данном документе. Ядро NPN может быть покрыто одним слоем материала для покрытия, нанесенного посредством одного нанесения покрытия, или ядро может быть покрыто несколькими слоями материала для покрытия, например, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или более слоями. Каждый слой, окружающий ядро, независимо может содержать одинаковый материал для покрытия или различные материалы для покрытия, описываемые в данном документе. Если последующие слои того же материала для покрытия наносят на ядро, как описано выше, отдельные слои могут быть незаметны в конечном продукте.
Преимущественным может являться нанесение многослойного покрытия, описываемого в данном документе, для предотвращения или скрытия дефектов в покрытии (например, трещин). Например, при обеспечении охлаждения и затвердевания жидкого материала для покрытия в твердый слой в слое могут образовываться дефекты, такие как микроразломы, трещины и поры. Эти дефекты могут создавать проходы для доступа среды рубца в ядро и начала его разрушения. Хотя любые дополнительные слои также могут иметь такие дефекты, дефекты в одном слое могут быть совмещены с участками без дефекта в слое покрытия выше или ниже и в непосредственном контакте с указанным одним слоем. Таким образом, с помощью нанесения нескольких слоев материала для покрытия на ядро, при обеспечении охлаждения и затвердевания каждого слоя перед образованием следующего слоя, будет уменьшаться число дефектов, которые проходят непрерывно или создают проход от внешней поверхности наружного слоя до ядра.
Кроме того, следует учитывать, что число и размер дефектов в слое может варьироваться в зависимости от размера ядра, материалов для покрытия, способа покрытия и параметров способа, используемых для получения покрытого ядра. В связи с этим число слоев и толщина каждого слоя, необходимые для получения желаемой не подвергающейся разложению в рубце фракции NPN и/или скорости высвобождения NPN в рубце, могут варьироваться в зависимости от выбранных переменных.
Следует учитывать, что соединение на основе NPN или содержащее NPN ядро (например, мочевина) должны быть покрыты достаточным количеством материала для покрытия, описываемого в данном документе, для покрытия ядра, предпочтительно полного покрытия ядра, и должны иметь размер частиц, подходящий для получения фракции, не подвергающейся разложению в рубце по меньшей мере на 50%, предпочтительно 60%, предпочтительно 70%, предпочтительно 80%, более предпочтительно 90% или больше, и/или скорость высвобождения NPN в рубце, которая составляет менее 5% в час, предпочтительно менее 4% в час, предпочтительно менее 3% в час, предпочтительно менее 2% в час, более предпочтительно менее 1% в час, предпочтительно на протяжения практически всего времени пребывания в рубце композиция на основе NPN, например, 20 часов.
В варианте осуществления ядро, содержащее более 90 вес. % соединения на основе NPN, может иметь форму одной или более гранул NPN или одного или более приллированных гранул NPN, или может дополнительно включать матрицу, содержащую одно или более вспомогательных веществ, таких как связывающие вещества, инертные ингредиенты и регулирующие сыпучесть вещества, которые вместе способствуют образованию пеллет гранулированного или приллированного NPN. Следует учитывать, что указанное ядро соответственно покрывают одним или более покрытиями или композициями, описываемыми в данном документе, с получением не подвергающихся разложению в рубце композиций по настоящему изобретению.
В варианте осуществления ядро, содержащее более 90 вес. % соединения на основе NPN, может быть получено из приллированного NPN, например, приллированной мочевины (например, доступной в SABIC).
Следует учитывать, что в зависимости от числа слоев покрытия, наносимых на ядро, содержащее более 90 вес. % соединения на основе NPN, размер частиц гранул или приллированных гранул NPN, описываемых в данном документе, можно варьировать для получения данного размера частиц конечного продукта.
В варианте осуществления соединение на основе NPN может быть выбрано из группы, состоящей из мочевины, аммиака, ацетата аммония, сульфата аммония, бутирата аммония, метиленмочевины, аммонийной соли аминокислоты, биурета, ацетамида, бутирамида, креатина, креатинина, дицианоамида, формамида, этиленмочевины, изобутанолдимочевины, лактозилмочевины, пропионамида, мочевой кислоты и фосфата мочевины.
Подходящие аммонийные соли также включают, например, ацетат, бикарбонат, карбамат, карбонат, хлорид, цитрат, формиат, фумарат, лактат, малеат, фосфат, полифосфат, пропионат, сукцинат и сульфат аммония или любую другую подходящую соль. В предпочтительном варианте осуществления соединение на основе NPN может представлять собой мочевину и/или сульфат аммиака, более предпочтительно мочевину.
В одном варианте осуществления, композиция, описываемая в данном документе, может содержать одно или более соединений на основе NPN, выбранных из группы, состоящей из мочевины, биурета, ацетата аммония, сульфата аммония, бутирата аммония, метиленмочевины, аммонийной соли аминокислоты, ацетамида, аммиака, бутирамида, дицианоамида, формамида, этиленмочевины, изобутанолдимочевины, лактозилмочевины, пропионамида, мочевой кислоты и фосфата мочевины. Подходящие аммонийные соли также включают, например, ацетат, бикарбонат, карбамат, карбонат, хлорид, цитрат, формиат, фумарат, лактат, малеат, фосфат, полифосфат, пропионат, сукцинат и сульфат аммония или любую другую подходящую соль. Композиция, описываемая в данном документе, может содержать мочевину и сульфат аммония.
При получении композиции, изложенной в данном документе, преимущественным (хотя и не существенным) может являться добавление одного или более дополнительных ингредиентов в не подвергающееся разложению в рубце средство, т. e. покрытие, описываемое в данном документе. Иллюстративные неограничивающие примеры таких ингредиентов включают лецитин, воски (например, карнаубский воск, пчелиный воск, натуральные воски, синтетические воски, парафиновые воски и т. п.), сложные эфиры жирных кислот, карбонат магния, карбонат кальция, фосфат кальция, пирофосфат кальция, гидраты гидрофосфата кальция, дигидрат гидрофосфата кальция, дигидропирофосфат кальция, пирофосфат магния, гидраты гидрофосфата магния, фосфат алюминия, гидроксид магния, гидроксид алюминия, оксид марганца, оксид цинка, гидрокарбонат натрия и оксид железа, а также их смеси и т. д. Добавление одного или более из таких ингредиентов может являться благоприятным для дополнительного облегчения похождения рубца и/или для облегчения высвобождения, и/или переваривания, и/или разложения в сычуге и нижних отделах кишечника соединения на основе NPN и/или его производных. Специалисту в данной области техники известно, как выбрать подходящие ингредиенты для достижения этой цели.
В качестве альтернативы, при получении композиции, описываемой в данном документе, также может являться преимущественным (хотя и не существенным) добавление другого ингредиента(-ов), такого как один или более ингредиентов, выбранных из связывающих веществ (например, производных целлюлозы, таких как гидроксипропилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза натрия, виниловых производных, таких как поливиниловый спирт или поливинилпирролидон, гуммиарабик, гуаровая камедь, полиакрилат натрия и т. п.), наполнителей (например, крахмала, белков, кристаллической целлюлозы и т. п.), инертных ингредиентов (например, оксида кремния и силикатных соединений), регулирующих сыпучесть веществ, которые способствуют образованию пеллет (пшеничная крупка, свекловичная пульпа и т. п.), консервантов (пропионовой кислоты или ее соли, сорбиновой кислоты или ее соли, бензойной кислоты или ее соли, дегидроуксусной кислоты или ее соли, сложных эфиров пара-гидроксибензойной кислоты, имазалила, тиабендазола, ортофенилфенола, ортофенилфенола натрия, дифенила и других соединений и их смесей), противобактериальных средств, а также другие соединения могут быть добавлены для получения корма для жвачных животных или композиций кормовой добавки, описываемых в данном документе. Специалисту в данной области техники известны методики и соединения, которые пригодны для достижения этих целей, и которые совместимы с получением корма для жвачных животных или композиций кормовой добавки, описываемых в данном документе.
Также может являться преимущественным (хотя и не существенным) дополнительное увеличение пищевой ценности и/или терапевтической ценности композиций, описываемых в данном документе, путем добавления дополнительных кормовых ингредиентов (например, питательных ингредиентов, ветеринарных или лекарственных средств и т. д.) или других ингредиентов в композиции, описываемые в данном документе.
Например, один или более ингредиентов, выбранных из зерновых продуктов, растительных продуктов, животных продуктов, белков (например, белковых ингредиентов, полученных из источников, таких как сухая кровяная или мясная мука, мясная и костная мука, мука семян хлопчатника, соевая мука, рапсовая мука, мука из семян подсолнечника, каноловая мука, сафлоровая мука, дегидратированная люцерна, кукурузно-глютеновая мука, соевый белковый концентрат, картофельный белок, сухой и стерилизованный животный и птичий помет, рыбная мука, изоляты рыбьего и птичьего белка, концентрат крабового белка, гидролизованная белковая перьевая мука, мука из птичьих субпродуктов, жидкое яйцо или яичные порошок, молочная сыворотка, яичный альбумин, казеин, рыбные гидролизаты, крем из клеток, отходы пивоварения и т. п.), минеральных солей, витаминов (например, тиамина HCl, рибофлавина, пиридоксина HCl, ниацина, инозита, холина хлорида, пантотената кальция, биотина, фолиевой кислоты, аскорбиновой кислоты, витамина B12, п-аминобензойной кислоты, ацетата витамина A, витамина K, витамина D, витамина E и т. п.), сахаров и комплексных углеводов (например, водорастворимых и нерастворимых в воде моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов), ветеринарных соединений (например, промазин-гидрохлорида, хлормедониата ацетата, хлортетрациклина, сульфаметазина, монензина, монензина натрия, полоксалина, окситетрациклина, BOVATEC и т. п.), антиоксидантов (например, бутилированного гидроксианизола, бутилированного гидрокситолуола, третичного бутилгидрохинона, токоферолов, пропилгаллата и этоксихина), ингредиентов на основе микроэлементов (например, соединений кобальта, меди, марганца, железа, цинка, олова, никеля, хрома, молибдена, йода, хлора, кремния, ванадия, селена, кальция, магния, натрия, калия и т. п.), а также других соединений или ингредиентов, могут быть добавлены в корм или композиции кормовой добавки, описываемые в данном документе.
Специалисту в данной области техники известны способы и ингредиенты, которые являются подходящими для усиления пищевой и/или терапевтической или лекарственной ценности кормов и кормовых добавок для жвачных животных, а также известно, как повысить пищевую и/или терапевтическую или лекарственную ценность композиций, описываемых в данном документе.
Способы по настоящему изобретению
В дополнительных аспектах настоящее изобретение относится к способу улучшения усвоения азота из соединения на основе NPN жвачным животным, в частности, для повышения усвояемости волокон у жвачного животного, и/или для повышения соматического роста у жвачного животного, и/или для повышения потребления пищи жвачным животным, и/или для повышения продуцирования молока у продуцирующего молоко жвачного животного, и/или для уменьшения выведения азота (N) у жвачного животного, и/или для улучшения стабильности рН в рубце у жвачного животного, и/или для снижения токсичности аммиака у жвачного животного, включающему стадию введения указанному жвачному животному не подвергающейся разложению в рубце композиции на основе NPN, содержащей соединение на основе NPN и не подвергающееся разложению в рубце средство, при этом указанное не подвергающееся разложению в рубце средство обеспечивает прохождение рубца по меньшей мере на 50%, например, по меньшей мере на 60%, по меньшей мере на 65%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 75%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 85%, по меньшей мере на 90% или больше.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу кормления жвачного животного, при этом указанный способ включает стадию замены части растительных белков композицией, содержащей соединение на основе NPN и не подвергающееся разложению в рубце средство, при этом указанное не подвергающееся разложению в рубце средство обеспечивает прохождение рубца по меньшей мере на 50%.
В варианте осуществления от 10% до 100% растительных белков можно заменить композицией на основе NPN, описываемой в данном документе, в день. Например, может являться преимущественной замена источников белка, таких как соевая мука и т. п., путем введения жвачному животному композиции на основе NPN, содержащей соединение на основе NPN и не подвергающееся разложению в рубце средство, при этом указанное не подвергающееся разложению в рубце средство обеспечивает прохождение рубца по меньшей мере на 50%, поскольку источники белка (например, соевая мука и другие), как правило, являются дорогими. Например, для выпасных жвачных животных композиция на основе NPN, изложенная в данном документе, может быть единственным дополнительным источником азота. Это может происходить, например, в случае жвачных животных, содержащихся в суровых условиях окружающей среды, описываемых в данном документе, где питательное качество травы может быть низким.
Если ранее рекомендовали вводить соединение на основе NPN жвачному животному в количестве ниже или не выше 1% общего сухого веса корма в день, то теперь было обнаружено, что не подвергающиеся разложению в рубце композиции на основе NPN, изложенные в данном документе, можно вводить в количествах выше 1% общего сухого веса корма в день, например, в количествах от 1% до 10%, от 1% до 8%, от 1% до 5% или от 1% до 3%.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу предупреждения или снижения токсичности аммиака у жвачного животного, при этом указанный способ включает стадию введения указанному жвачному животному композиции, содержащей соединение на основе NPN и не подвергающееся разложению в рубце средство, при этом указанное не подвергающееся разложению в рубце средство обеспечивает прохождение рубца по меньшей мере на 50%.
В варианте осуществления соединение на основе NPN может быть выбрано из группы, состоящей из мочевины, биурета, ацетата аммония, сульфата аммония, бутирата аммония, метиленмочевины, аммонийной соли аминокислоты, ацетамида, аммиака, бутирамида, креатина, креатинина, дицианоамида, формамида, этиленмочевины, изобутанолдимочевины, лактозилмочевины, пропионамида, мочевой кислоты и фосфата мочевины. Подходящие аммонийные соли также включают, например, ацетат, бикарбонат, карбамат, карбонат, хлорид, цитрат, формиат, фумарат, лактат, малеат, фосфат, полифосфат, пропионат, сукцинат и сульфат аммония или любую другую подходящую соль. В предпочтительном варианте осуществления соединение на основе NPN может представлять собой мочевину и/или сульфат аммиака, более предпочтительно мочевину.
В одном варианте осуществления, композиция, описываемая в данном документе, может содержать одно или более соединений на основе NPN, выбранных из группы, состоящей из мочевины, биурета, ацетата аммония, сульфата аммония, бутирата аммония, метиленмочевины, аммонийной соли аминокислоты, ацетамида, аммиака, бутирамида, дицианоамида, формамида, этиленмочевины, изобутанолдимочевины, лактозилмочевины, пропионамида, мочевой кислоты и фосфата мочевины. Подходящие аммонийные соли также включают, например, ацетат, бикарбонат, карбамат, карбонат, хлорид, цитрат, формиат, фумарат, лактат, малеат, фосфат, полифосфат, пропионат, сукцинат и сульфат аммония или любую другую подходящую соль. Композиция, описываемая в данном документе, может содержать мочевину и сульфат аммония.
В одном варианте осуществления любое не подвергающееся разложению в рубце средство, которое обеспечивает прохождение рубца по меньшей мере на 50%, может быть использовано в композициях на основе NPN. Не подвергающиеся разложению в рубце средства, которые обеспечивают прохождение рубца по меньшей мере на 50%, а также способы получения и применение их с целью прохождения рубца, хорошо известны и коммерчески доступны. Специалисту в данной области техники известно, как получить эффективное не подвергающееся разложению в рубце средство, которое обеспечивает прохождение рубца по меньшей мере на 50% и которое является подходящим для доставки соединения на основе NPN, представляющего собой мочевину или аммиак в сычуг и нижний отдел кишечника жвачных животных.
Неограничивающие иллюстративные примеры не подвергающихся разложению в рубце средств, которые обеспечивают прохождение рубца по меньшей мере на 50%, включают композиции, содержащие жирные кислоты (например, насыщенную или ненасыщенную жирную кислоту, фактически насыщенные жирные кислоты, короткоцепочечные жирные кислоты, среднецепочечные жирные кислоты, длинноцепочечные жирные кислоты, очень длинноцепочечные жирные кислоты или их смесь), композиции, содержащие частично или полностью гидрогенизированные (или отвержденные) животное масла (говяжье сало, желтый жир, бараний жир, свиной жир и другие или их смесь), и композиции, содержащие частично или полностью гидрогенизированные (или отвержденные) растительные масла (например, пальмовое масло, соевое масло, масло семян рапса, масло семян хлопчатника, касторовое масло и другие или их смесь), и композиции, содержащие смесь двух или более ингредиентов, выбранных из жирных кислот, частично или полностью гидрогенизированных (или отвержденных) животных масел и частично или полностью гидрогенизированных (или отвержденных) растительных масел и других соединений.
В одном варианте осуществления соединение на основе NPN может образовывать ядро, которое покрывается не подвергающимся разложению в рубце средством, описанным выше. Композиции на основе NPN, описанные выше, также можно называть не подвергающимися разложению в рубце композициями на основе NPN. Композиции, описанные выше, могут быть введены жвачному животному per se или могут быть введены в смеси с другими ингредиентами, такими как минералы, витамины, антибиотики и т. п. Например, композиция, описываемая в данном документе, может быть включена в кормовую композицию или в композицию кормовой добавки.
В варианте осуществления, касающемся способов, изложенных выше, композицией, содержащей соединение на основе NPN и не подвергающееся разложению в рубце средство, которое обеспечивает прохождение рубца по меньшей мере на 50%, например, по меньшей мере на 60%, по меньшей мере на 65%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 75%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 85%, по меньшей мере на 90% или больше, может являться не подвергающаяся разложению в рубце композиция, такая как композиция, описанная в данном документе, т. e. не подвергающаяся разложению в рубце композиция, подходящая для приема в пищу жвачным животным, содержащая ядро, содержащее более 90 вес. % соединения на основе небелкового азота (NPN); и покрытие, окружающее указанное ядро, при этом указанное покрытие содержит гидрогенизированное растительное масло или состоит из него, при этом композиция характеризуется скоростью высвобождения NPN в рубце, составляющей менее 5 вес. % в час.
В варианте осуществления гидрогенизированное растительное масло может быть выбрано из группы гидрогенизированного пальмового масла, соевого масла, масла семян хлопчатника, масла семян рапса, канолового масла, арахисового масла, кукурузного масла, оливкового масла, подсолнечного масла, сафлорового масла, кокосового масла, льняного масла, тунгового масла и касторового масла.
В предпочтительном варианте осуществления гидрогенизированным растительным маслом является гидрогенизированное пальмовое масло, упоминаемое выше.
Композиции, описываемые в данном документе, могут быть введены согласно способам, описываемым в данном документе, жвачному животному per se или могут быть введены в смеси с другими ингредиентами, такими как минералы, витамины, антибиотики и т. п. Например, композиция, описываемая в данном документе, может быть включена в кормовую композицию или в композицию кормовой добавки.
В варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена любыми известными удобными способами, подходящими для кормления жвачных животных. Например, композиция, описываемая в данном документе, может быть введена указанному жвачному животному путем обеспечения проглатывания композиции жвачным животным.
В предпочтительном варианте осуществления композицию, описываемую в данном документе, вводят жвачному животному перорально.
В варианте осуществления композиции на основе NPN, описываемые в данном документе, могут быть введены жвачному животному в количестве от приблизительно 0,0001% до приблизительно 1% веса тела животного. Например, композиции на основе NPN, описываемые в данном документе, могут быть введены жвачному животному в количестве от приблизительно 0,001% до приблизительно 0,5%, от приблизительно 0,01% до приблизительно 0,1% веса тела животного, предпочтительно от приблизительно 0,02% до приблизительно 0,09% веса тела животного, предпочтительно от приблизительно 0,03% до приблизительно 0,08% веса тела животного, предпочтительно от приблизительно 0,04% до приблизительно 0,07% веса тела животного, предпочтительно от приблизительно 0,045% до приблизительно 0,06% веса тела животного, более предпочтительно от приблизительно 0,048% до приблизительно 0,055% веса тела животного. В предпочтительном варианте осуществления композиции, описываемые в данном документе, могут быть введены жвачному животному в количестве приблизительно 0,05% веса тела животного.
В варианте осуществления настоящего изобретения композиции, описываемые в данном документе, могут быть введены жвачному животному в количестве, варьирующем от приблизительно 0,3 грамма в день до приблизительно 3 кг в день, например, от приблизительно 1 грамма в день до приблизительно 1 кг в день, например, от приблизительно 3 граммов в день до приблизительно 800 граммов в день, например, от приблизительно 10 граммов в день до приблизительно 500 граммов в день, например, от приблизительно 20 граммов в день до приблизительно 400 граммов в день или от приблизительно 30 граммов в день до приблизительно 300 граммов в день.
В предпочтительном варианте осуществления композиция на основе NPN, описываемая в данном документе, может быть введена в количестве, варьирующем от приблизительно 30 граммов в день до приблизительно 300 граммов в день.
В другом варианте осуществления композиции, описываемые в данном документе, могут быть введены или скормлены жвачному животному ad libitum, т. e. по желанию, что означает, что животное может есть столько, сколько желает без каких-либо ограничений количества композиции, описываемой в данном документе, которое указанное животное может съедать в день. Может являться преимущественным введение жвачному животному композиции, описываемой в данном документе, ad libitum, если композицию, описываемую в данном документе, смешивают с полноценным кормом или концентратом, например, с комбикормом или общим смешанным рационом.
В варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена жвачному животному один раз в 3 дня, предпочтительно один раз в 2 дня, более предпочтительно один раз в день.
В варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена один раз в неделю, один раз в 6 дней, один раз в 5 дней, один раз в 4 дня, один раз в 3 дня, один раз в 2 дня или один раз в день. В конкретном варианте осуществления может быть предпочтительным введение композиции, описываемой в данном документе, один раз в день.
В варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена один раз в 3 дня, один раз в 2 дня или один раз в день на протяжении всего сезона, например, сухого сезона. В конкретном варианте осуществления может быть предпочтительным введение композиции, описываемой в данном документе, один раз в день на протяжении всего сезона, например, сухого сезона.
В варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена более одного раза в день, например, 5 раз в день, 4 раза в день, 3 раза в день или 2 раза в день. Может быть предпочтительным введение композиции, описываемой в данном документе, более одного раза в день, если композиция, описываемая в данном документе, предназначена для замены истинного белкового рациона.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что композиции и способы, описываемые в данном документе, являются преимущественными для жвачных животных, содержащихся в любом климате, но особенно для жвачных животных, содержащихся в суровых климатических условиях (например, в жарких и/или сухих климатических условиях, таких как тропические климатические условия). Например, фермы, расположенные в тропических странах, часто удалены (расположены далеко) от областей, где содержатся жвачные животные (например, мясной крупный рогатый скот). Такая ситуация осложняет фермерам или скотникам ежедневное посещение жвачных животных (т. e. жвачные животные не могут быть ежедневно обеспечены дополнительными кормами). Способы, описываемые в данном документе, позволяют решить эту проблему, обеспечивая прерывистые события кормления, например события кормления могут осуществляться один раз в 2 или 3 дня, с повышением или обеспечением при этом усвояемости волокон, и/или соматического роста, и/или потребление пищи у жвачных животных или крупного рогатого скота.
В варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена жвачному животному согласно способам, описываемым в данном документе, одновременно с другими традиционными кормами и/или кормовыми добавками для жвачных животных (например, кукурузным силосом, силосом из люцерны, сеном из смеси трав, зерном и т. п.) или может быть введена отдельно, т. e. добавка, предлагаемая на пастбище, или комбикорм, предлагаемый во время доения. В предпочтительном варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена жвачному животному отдельно от других традиционных кормов и/или кормовых добавок для жвачных животных.
В одном варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена жвачному животному, которого содержат снаружи на протяжении длительных периодов времени, т. e. по меньшей мере одну неделю, две недели, три недели, 1 месяц, два месяца, три месяца, четыре месяца или пять или больше месяцев, в окружающей среде, подходящей для выпаса, такой как пастбище или другие поля с травой или другими типами растительности, подходящей для жвачных животных или крупного рогатого скота, в остальное время дня.
В одном варианте осуществления композиция, описываемая в данном документе, может быть введена жвачному животному, содержащемуся в сельскохозяйственном здание (например, в сарае) или ферме, закрытой на протяжении длительных периодов времени, т. e. по меньшей мере в течение одной недели, двух недель, трех недель, 1 месяца, двух месяцев, трех месяцев, четырех месяцев или пяти или больше месяцев.
В варианте осуществления жвачному животному позволяют пастись или питаться ad libitum.
В одном варианте осуществления жвачным животным может быть любое жвачное животное, выбранное из группы, состоящей из бычьих, баранов и козьих.
Представителем бычьих, баранов и козьих может быть домашнее или дикое животное и может быть самец или самка (в частности, продуцирующая молоко самка).
В предпочтительном варианте осуществления представителем бычьих, и/или баранов, и/или козьих является домашнее животное.
В варианте осуществления бычьи могут быть выбраны из группы, состоящей из коров, быков, волов, самцов оленя, телок, настоящих быков, телят и т. п. В предпочтительном варианте осуществления представителем бычьих является бык, самец оленя или телка (мясная корова). В другом предпочтительном варианте осуществления жвачным животным является представитель бычьих, предпочтительно мясная корова и/или продуцирующая молоко корова.
В другом предпочтительном варианте осуществления представителем бычьих является корова, предпочтительно продуцирующая молоко корова.
В варианте осуществления представитель баранов может быть выбран из группы, состоящей из овцы, муфлона, уриала и т. п. В предпочтительном варианте осуществления представителем баранов является овца или ягненок. В другом предпочтительном варианте осуществления представителем баранов является овца, предпочтительно продуцирующая молоко овца.
В варианте осуществления представитель козьих может быть выбран из группы, состоящей из коз, горного козла, винторогого козла и т. п. В предпочтительном варианте осуществления представителем козьих является коза. В другом предпочтительном варианте осуществления представителем козьих является самка оленя или коза, предпочтительно продуцирующая молоко самка оленя или продуцирующая молоко коза.
В варианте осуществления жвачное животное может быть из рода Bos, например, Bos taurus или Bos indicus или т. п. Жвачным животным может быть скот или крупный рогатый скот. В одном варианте осуществления скотом может быть любой скот, выбранный из группы, состоящей из коровы, мясного скота (или быка), вола, самца оленя, телки, настоящего быка, овцы, козы и т. п. В предпочтительном варианте осуществления скотом может быть мясной крупный рогатый скот. В другом предпочтительном варианте осуществления скотом может быть корова, предпочтительно продуцирующая молоко корова.
В варианте осуществления композиции и способы, описываемые в данном документе, могут быть особенно подходящими для улучшения усвоения азота из соединения на основе NPN у жвачного животного, с целью, например, повышения усвояемости волокон у жвачного животного, и/или для повышения соматического роста у жвачного животного, и/или для повышения потребления пищи жвачным животным, и/или для повышения продуцирование молока у продуцирующего молоко жвачного животного, и/или для снижения выведения азота у жвачного животного, и/или для улучшения стабильности рН в рубце у жвачного животного, и/или для предупреждения и/или снижения токсичности аммиака в рубце у жвачных животных в общем или у жвачных животных, содержащихся в любых типах суровых климатических условий, например, в климате Am (тропическом муссонном климате) или в климате Aw (тропическом влажном и сухом или саванном климате).
В варианте осуществления композиции на основе NPN и способы, описываемые в данном документе, могут быть особенно подходящими для улучшения усвоения азота из соединения на основе NPN у жвачного животного, с целью, например, повышения усвояемости волокон у жвачного животного, и/или для повышения соматического роста у жвачного животного, и/или для повышения потребления пищи жвачным животным, и/или для повышения продуцирование молока у продуцирующего молоко жвачного животного, и/или для снижения выведения азота у жвачного животного, и/или для улучшения стабильности рН в рубце у жвачного животного, и/или для предупреждения и/или снижения токсичности аммиака в рубце у жвачных животных, содержащихся в удаленном месте. В соответствии с настоящим изобретением термин «удаленное место», используемый в данном документе, относится к ситуации, при которой жвачных животных оставляют выпасаться в поле или на пастбище, которое расположено далеко, например, по меньшей мере за 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 км или больше, от фермы или специалиста по уходу (например, фермера). По сравнению со жвачными животными, содержащимися в месте, более близком к ферме, например, на расстоянии менее 3, 2, 1 или 0,5 км, или к специалисту по уходу (например, фермеру), жвачные животные, содержащиеся в удаленном месте, могут оказаться в неблагоприятном положении, поскольку расстояния отдаления мешают фермеру или другому скотнику посещать указанных жвачных животных для обеспечения корма и/или кормовых добавок. Это может быть особенно проблематичным, если жвачные животные содержатся в удаленном месте в дополнение к содержанию в суровом климате (например, в климатических условиях Aw или Am).
В варианте осуществления изложенные способы и композиции на основе NPN являются подходящими для жвачных животных, выращиваемых в условиях окружающей среды, где температура и/или условия влажности варьируют в течение времени, например, в климатических условиях, характеризующихся сухим сезоном и влажным сезоном (например, в климатических условиях Aw).
В варианте осуществления изложенные способы являются подходящими для жвачных животных, выращиваемых в условиях окружающей среды, характеризующихся четко выраженным сухим сезоном, который бывает зимой, при этом в самый сухой месяц осадки составляют менее 60 мм и менее 1/25 общих годовых осадков.
Настоящее изобретение дополнительно иллюстрируется, но не ограничивается следующими примерами. Из вышеприведенного обсуждения и данных примеров специалист в данной области техники сможет установить основные характеристики настоящего изобретения и без отступления от его идеи и объема сможет выполнить различные изменения и модификации настоящего изобретения, чтобы приспособить его для различных применений и условий. Таким образом, различные модификации настоящего изобретения в дополнение к показанным и описанным в данном документе будут понятны специалистам в данной области техники из вышеизложенного описания. Такие модификации также подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения. Все ссылки, упоминаемые в данном документе, включены посредством ссылки.
ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фигуре 1 проиллюстрировано заполнение трещин путем покрытия с помощью барабана.
На фигуре 2 проиллюстрировано заполнение поверхностей путем покрытия с помощью барабана.
На фигуре 3 показано изображение SEM продукта из примера 1 (30-кратное увеличение).
Все изображения SEM получены с использованием сканирующего электронного микроскопа Jeol типа JSM-7600F при ускоряющем напряжении 20 кВ.
На фигуре 4 показано изображение SEM продукта из примера 1 (300-кратное увеличение).
На фигуре 5 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 2 (30-кратное увеличение).
На фигуре 6 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 2 (300-кратное увеличение).
На фигуре 7 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 3 (30-кратное увеличение).
На фигуре 8 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 3 (300-кратное увеличение).
На фигуре 9 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 4 (30-кратное увеличение).
На фигуре 10 показано изображение SEM продукта из примера 7 (100-кратное увеличение).
На фигуре 11 показано изображение SEM продукта из примера 9 (30-кратное увеличение).
На фигуре 12 показано изображение SEM продукта из примера 9 (300-кратное увеличение).
На фигуре 13 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 11 (30-кратное увеличение).
На фигуре 14 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 11 (300-кратное увеличение).
На фигуре 15 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 12 (30-кратное увеличение).
На фигуре 16 показано изображение SEM продукта из сравнительного примера 12 (300-кратное увеличение).
На фигуре 17 показано разложение мочевины в рубце в течение определенного времени для мочевины, SRU (мочевины с замедленным высвобождением), BPU (не подвергающейся разложению мочевины).
На фигуре 18 показаны значения руминальной концентрации аммиака (мг/дл) относительно времени инфузии. SRU = мочевина с замедленным высвобождением; BPU = не подвергающаяся разложению мочевина.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1. Эффекты поструминальной подачи композиции на основе мочевины в отношении усвояемости волокон.
Материалы и способы
Цель данного эксперимента заключалась в оценке эффектов руминальной инфузии мочевины по сравнению с сычужной в отношении усвояемости волокон у жвачных животных. Эксперимент предусматривал четырехнедельный период адаптации к основному рациону (в этом случае имитирующему зимний тропический рацион (при этом зимний тропический климат является климатом Aw) в дополнение к определенным экспериментальным периодам (т. e. одни экспериментальный период на режим обработки, приведенный в таблице 1), каждый из которых длился четырнадцать дней.
Описание и число животных
Для эксперимента использовали четырех непродуцирующих молоко небеременных телок голштинской породы. Телки голштинской породы были возрастом в среднем 20 ± 0,5 месяца и весом в среднем 561 ± 42 кг. Каждой телке канюлировали рубец. Трубку вставляли в сычуг через канюлю в рубце для обхода рубца.
Обработки
Эксперимент предусматривал две группы обработки, подвергавшиеся различным режимам обработки. В частности, каждая группа обработки отличалась участком доставки (т. e. либо в рубец, либо в сычуг) и режимом введения (т. e. либо на протяжении 24 часов, либо один раз в день) (см. таблицу 1 ниже).
Обе группы обработки получали равное количество (127 г) мочевины в день (в качестве источника небелкового азота). Указанное количество мочевина вычисляли для обеспечения получения приблизительно 370 граммов сырого белка (CP) на телку в день. Кроме того, количество мочевинной добавки (т. e. 127 граммов в день) обеспечивало рассчитанные потребности 65% и 45% разлагающегося в рубце белка (RDP) и CP, соответственно, для растущей телки при среднем суточном приросте (ADG), составляющем 0,2 килограмма.
Таблица 1. Группы обработки
Адаптация к основному рациону
Для имитации рациона тропического (зимнего) климата (т. e. рациона климата Aw) осуществляли период адаптации в течение 3 недель перед началом обработки (как описано в таблице 1) мочевиной. В частности, телок кормили рационом, который состоял из сена низкого качества, которое содержало 6,0% сырого белка, 70% нейтрально-детергентной клетчатки (NDF) и 42% кислотно-детергентной клетчатки (ADF). Низкое качество сена приводило к низкой усвояемости волокон сена. Телки получали такое сено низкого качества в дополнение к адаптации, предусматривающей 2,0 кг комбикорма, ежедневно на протяжении дополнительных 9 суток, что приводило к продлению периода адаптации (до приблизительно 4 недель). После периода адаптации телок подвергали режимам обработки (т. e. последовательно, начиная с обработки 1 с последующей обработкой 2), как описано в таблице 1 (2 недели на режим обработки).
Содержание животных
Телок размещали в сарае со стойлами с привязью с индивидуальными кормушками и поилками, резиновыми матами и подстилкой из древесной стружки. Стойло с привязью чистили и меняли древесную стружку ежедневно. Телок кормили сеном низкого качества дважды в день (8 часов 30 минут и 16 часов 30 минут). Телкам позволяли есть ad libitum на протяжении обоих событий кормления.
Комбикорм в количестве один килограмм (называется «испытанием с комбикормом») в виде муки давали утром (8 часов 30 минут) через канюлю (см. таблицу 2). Подробности по композициям сена и комбикорма («адаптация с комбикормом» и «испытание с комбикормом») представлены в таблице 3 ниже. Животные имели свободный доступ к поилкам на протяжении дня.
Таблица 2. Участок инфузии и композиция
Таблица 3. Состав комбикорма и сена
Сокращения
1
2
3
:  159 г Ca; 6,47 г P; 0,27 г Na; 2,71 г Mg; 7,14 г K; 0,9 г S; 0,70 г Cl; 0,65 мг Cu; 7,99 мг Zn; 12,5 мг Fe; 87,0 мг Se; 43478 МЕ витамина E/  331,369 г Ca; 2,516 г Mg; 100000 МЕ витамина E/  376 г Ca; 0,07 г Na; 3,00 г Mg; 2,54 г S; 5,00 г Cu; 5,00 г Mn; 10,0 г Zn; 133 мг Se; 95,0 мг Co; 2500000 МЕ витамина A; 500000 МЕ витамина D DM = сухое вещество, OM = органическое вещество, CP = сырой белок, EE = эфирный экстракт, NDF = нейтрально-детергентная клетчатка, ADF = кислотно-детергентная клетчатка и н. д. = нет данных. «Адаптация с CF» относится к CF, используемому во время периода адаптации к рациону, тогда как «испытание с CF» относится к CF, используемому во время двух экспериментальных режимов, приведенных в таблице 1. Символ «-» под колонкой «Сено» указывает на то, что строки преднамеренно оставлены пустыми, поскольку сено состоит исключительно из высушенной травы.
Двойные инфузии
Всем телкам одновременно осуществляли инфузию в рубец и сычуг. Такая схема эксперимента обеспечивала каждой телке получение каждой обработки (последовательно), которая предусматривали 4 повторности на обработку. Два экспериментальных периода, описанных в таблице 1, длились по 14 дней каждый. Для каждого отдельного режима обработки четырнадцатидневный период состоял из 8 дней адаптации, 4 дней отбора образцов и 2 дней отдыха без каких-либо инфузий.
Всякий раз, когда осуществляли инфузию раствора обработки в рубец, осуществляли инфузию раствора плацебо (например, солевой раствор) в сычуг, и всякий раз, когда осуществляли инфузию раствора обработки в сычуг, осуществляли инфузию раствора плацебо (например, воду) в рубец. В данном случае было необходимо осуществить инфузию солевого раствора в сычуг (вместо воды) во избежание проблем, связанных с осмотическим давлением из-за небольшого объема сычуга. Эта ситуация требует применения раствора, который имеет осмотическое давление, подобное таковому в крови. Физиологический солевой раствор отвечает такому требованию. В отличие от ситуации в сычуге инфузия солевого раствора не требуется для рубца, поскольку последний имеет намного больший объем, что не создает проблем с осмотическим давлением. Поэтому, инфузия воды подходит для рубца.
Каждую телку обеспечивали двумя инфузионными системами через втулку канюли. В частности, первая система доставляла раствор прямо в рубец; вторая система проходила через рубец в книжку с использованием резинового выступа в качестве фиксатора, доставляя закачиваемый раствор в сычуг (Gressley et al. (2006)).
Все восемь инфузионных систем (по 2 на телку) соединяли с одним перистальтическим насосом (Watson-Marlow 520S), оснащенным насосной насадкой из 10 кассет (Watson-Marlow 505CA8). Инфузионные растворы хранили в бутылях объемом 20 л, которые меняли каждые два дня после утреннего кормления.
Уровни инфузата и значения скорости инфузии проверяли 3 раза в день (в 9:00 ч.;16:00 ч. и 21:00 ч.). При необходимости распределительные трубки с различным внутренним диаметром меняли для регулирования скорости или уровня раствора с целью достижения 10 л (или 5 л в течение первых двух дней периода) инфузата непрерывно за 24 ч. Скорость инфузии устанавливали на 3,5 мл/мин. (5 л/день) в течение первых двух дней адаптации в каждом экспериментальном периоде и 6,9 мл/мин. (10 л/день) в течение остальных дней.
Сбор образцов
Комбикорм и сено
Образцы комбикорма и сена собирали с 9 по 12 день в каждом экспериментальном периоде. После сбора образцов часть использовали для определения содержание сухого вещества (DM) при 60ºC на протяжении 72 ч., а остальное хранили при -20°C в большом пакете с помеченным номером периода и кодом испытания. В конце периода сухие образцы объединяли и тщательно смешивали, чтобы получить смешанный образец для каждого периода, и соответствующим образом помечали код испытания и период. Затем образцы использовали для определения усвояемости волокон.
Отбросы
Остатки сена определяли и отбирали на образцы с 10 по 13 день (дни отбора образцов) каждого экспериментального периода. После сбора образцов часть использовали для определения DM при 60ºC в течение 72 ч., а остальное хранили при -20°C в большом пакете с помеченным именем животного, периодом и кодом испытания. В конце периода сухие образцы объединяли и тщательно смешивали, чтобы получить смешанный образец для каждого периода, и соответствующим образом помечали код испытания и период. Затем образцы использовали для определения потребления пищи.
Фекалии
Образцы фекалий отбирали из прямой кишке согласно следующей схеме. В день 10 в 8:00 ч. и 14:00 ч.; в день 11 в 10:00 ч. и 16:00 ч. и в день 12 в 12:00 ч. и 18:00 ч. Образцы замораживали, сушили на воздухе (60⁰C; 72 ч.) и смешанные образцы (объединенные образцы) фекалий получали исходя из сухого веса для каждого животного в каждом экспериментальном периоде. Для смешанных образцов помечали код испытания, период и животное. Затем образцы использовали для определения усвояемости волокон.
Оценивание усвояемости волокон
Усвояемость волокон определяли исходя из видимой неусвояемости корма с использованием способа, описанного в Casali et al., R. Bras. Zootec., Vol 37: 335-342 (2008).
Результаты
Результаты представлены в таблице 4 ниже. Результаты показывают, что видимая усвояемость волокон повышалась у телок, которые получали мочевинную добавку в сычуг, по сравнению с телками, которые получали мочевинную добавку в рубец.
Таблица 4. Видимая усвояемость волокон сухого вещества, органического вещества и нейтрально-детергентной клетчатки у телок голштинской породы, подвергавшихся инфузиям небелкового азота
Сокращения
: UR = мочевина в рубце; UA = мочевина в сычуге.
ПРИМЕР 2. Эффекты поструминальной подачи композиции на основе соединения на основе NPN в отношении потребления корма
Цель данного эксперимента заключалась в оценке эффектов руминальной инфузии аммиака по сравнению с сычужной инфузией аммиака (эквивалентного источника NPN) в отношении потребления пищи у жвачных животных. Экспериментальная процедура была такой же, как и описанная выше для примера 1, за исключением того, что использовали аммиак вместо мочевины в эквивалентном количестве N. Обработки предусматривали непрерывную инфузию аммиака в рубец или сычуг, как показано в таблице 5.
Таблица 5. Участок инфузии и композиция
Сокращения
: AR = аммиак в рубце; AA = аммиак в сычуге; CF = комбикорм.
*/ Воду в одинаковом количестве использовали для разбавления раствора аммиака в AR: 20 л/день.
Оценивание потребления корма
В соответствии с настоящим изобретением потребление корма определяли путем ежедневного взвешивания и регистрации количества предоставленного корма (в этом случае сена) (как правило, предоставленного в начале дня около 8:30 утра) и количества остатка корма (т. e. несъеденного корма, как правило, оцененного в начале следующего дня около 8:00 утра), оставшегося в лотке (или кормушке). Потребление корма рассчитывали в соответствии со следующей формулой.
Потребление корма = [количество предоставленного корма в начале дня] – [количество корма, оставшегося нетронутым (т. e. несъеденным) после 24-часового периода]).
Результаты
Результаты представлены в таблице 6 ниже. Результаты указывают на повышение потребления корма - сена (см. «сухое вещество сена» в таблице 6), а также общих питательных веществ (см. «общее сухое вещество», «органическое вещество», «нейтрально-детергентная клетчатка», «сырой белок (корма)» и «(общий) сырой белок» в таблице 6) у телок, которым осуществляли инфузию аммиака в качестве дополнительного источника небелкового азота в сычуг, по сравнению с телками, которым осуществляли инфузию аммиака в рубец.
Таблица 6. Потребление сена и общих питательных веществ телками голштинской породы, подвергнувшимся введению аммиака
Сокращения
: AR = аммиак в рубце; AA = аммиак в сычуге.
ПРИМЕР 3. Эффекты поструминальной подачи композиции на основе NPN в отношении соматического роста
Цель данного эксперимента заключалась в оценке эффектов руминальной инфузии мочевины по сравнению с сычужной в отношении соматического роста жвачных животных. Экспериментальная процедура и обработки животных были такими же, как и описанные выше для примера 1, за исключением того, что длительность обработок составляла по меньшей мере 2 месяца, например, 6 месяцев.
Оценивание соматического роста
Телок по отдельности взвешивали в первый день каждого экспериментального периода (т. e. в день 1) и в последний день экспериментального периода (т. e. по меньшей мере через 2 месяца, например, через 6 месяцев). Регистрировали изменения веса для каждой телки с учетом каждого режима обработки (приведенного в таблице 1) в соответствии со следующей формулой.
Соматический рост = [вес тела перед началом обработки мочевиной или аммиаком] – [вес тела после завершения обработки мочевиной или аммиаком]).
Повышение веса тела указывает на усиление соматического роста, тогда как снижение или отсутствие изменения веса тела указывает на снижение соматического роста или отсутствие изменения соматического роста, соответственно.
Результаты
Результаты показывают, что телки, которым осуществляли инфузию мочевины или аммиака в сычуг, демонстрировали увеличенный вес тела в конце обработки мочевиной или аммиаком по сравнению с телками, которые получали эквивалентное количество мочевины или аммиака в рубец.
ПРИМЕР 4. Эффекты поструминальной подачи композиции на основе NPN в отношении продуцирования молока у продуцирующих молоко жвачных животных
Цель данного эксперимента заключалась в оценке эффектов руминальной инфузии мочевины или аммиака по сравнению с сычужной в отношении продуцирования молока у жвачных животных. Экспериментальная процедура и обработки животных были такими же, как и описанные выше для примера 1, за исключением того, что телки голштинской породы были продуцирующими молоко телками.
Результаты
Результаты показывают, что продуцирующие молоко телки, которым осуществляли инфузию мочевины или аммиака в сычуг, демонстрировали повышенное продуцирование молока в конце обработки мочевиной или аммиаком по сравнению с продуцирующими молоко телками, которые получали эквивалентное количество мочевины или аммиака в рубец.
Пример 5.
Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной
Не подвергающийся разложению в рубце состав с мочевиной получали с использованием барабанного устройства для нанесения покрытия, оснащенного капельной трубкой для добавления расплавленного масла или расплавленного жира в слой частиц мочевины. Барабанное устройство для нанесения покрытия имело диаметр приблизительно 350 мм и ширину барабана приблизительно 190 мм. Толщина используемого слоя составляла приблизительно 120 мм, область притока, через которую вдували горячий воздух в слой частиц (площадь потока), имела ширину приблизительно 100 мм.
Барабанное устройство для нанесения покрытия заполняли 400 г приллированной мочевины с размером частиц от 1,8 до 2,4 мм. Затем внутреннюю часть барабанного устройства для нанесения покрытия нагревали горячим воздухом до достижения температуры слоя частиц мочевины, составляющей 48°C. В сосуде с двойной стенкой с нагревателем гидрогенизированное пальмовое масло с точкой плавления от 50 до 55°C плавили и нагревали до температуры 65°C. Расплавленное пальмовое масло перекачивали из сосуда с двойной стенкой через электрически нагретую трубу в капельную трубку. Расплавленное пальмовое масло капали из капельной трубки в слой приллированной мочевины в течение периода времени 12 минут при радиальной скорости мешалки 32 метра в минуту. В ходе добавления расплавленного пальмового масла температуру слоя приллированной мочевины поддерживали от приблизительно 48,0 до приблизительно 50,5°C. Температуру слоя приллированной мочевины определяли посредством термоэлемента, который находился непосредственно в подвижном слое частиц. В ходе осуществления покрытия слой частиц был липким, и слои покрытия образовывались постепенно в течение определенного времени. Через 12 минут добавляли приблизительно 80 г расплавленного гидрогенизированного пальмового масла и наносили в качестве покрытия на частицы мочевины и обеспечивали медленное остывание слоя частиц. Получали не содержащий пыли продукт с покрытием, составляющим 16,7 вес. % исходя из общего веса покрытого продукта. Покрытые частицы имели очень гладкую и блестящую поверхность. Кроме того, полученный продукт состоял из частиц сопоставимого размера, он не содержал никаких агломератов или более крупных частиц.
Сравнительный пример 6. Покрытие с помощью барабанного смесителя

Горизонтальный смеситель от Loedige объемом 10 литров, который был оснащен мешалкой Pflugschar, двойным кожухом и капельной трубкой для введения расплавленного жира, заполняли 2 кг приллированной мочевины. Затем внутреннюю часть смесителя нагревали с помощью двойного кожуха с горячей водой до достижения температуры слоя приллированной мочевины 45°C, и приллированную мочевину перемещали с радиальной скоростью мешалки, составляющей 30 метров в минуту. Расплавленное гидрогенизированное пальмовое масло с точкой плавления от 50 до 55°C нагревали до 65°C и перекачивали из сосуда с двойной стенкой через электрически нагретую трубу. Посредством капельной трубки 410 г расплавленного жира капали в слой мочевины в течение периода времени 15 минут при радиальной скорости 30 метров в минуту. В ходе процесса покрытия слой частиц был липким. После добавления гидрогенизированного пальмового масла обеспечивали медленное остывание слоя частиц. Получали не содержащий пыли продукт с покрытием, составляющим 17 вес. % исходя из общего веса покрытого продукта.
Сравнительный пример 7. Покрытие в псевдоожиженном слое
TM
200 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм помещали в устройство для нанесения покрытия в псевдоожиженном слое Strea-1 (Aeromatic-Fielder). Приллированные гранулы мочевины флюидизировали воздухом с температурой 40°C. Устройство для нанесения покрытия сверху оснащали распылительной головкой для распыления расплавленного гидрогенизированного пальмового масла на частицы мочевины. Расплавленное гидрогенизированное пальмовое масло с точкой плавления от 50 до 55°C нагревали до 70°C и перекачивали из сосуда с двойной стенкой через электрически нагретую трубу. Расплавленное пальмовое масло распыляли на слой приллированных гранул мочевины в течение периода времени 10 минут. После добавления 13 вес. % гидрогенизированного пальмового масла продукт охлаждали путем снижения температуры воздуха.
Сравнительный пример 8.
Покрытие с помощью барабана при более низкой температуре
Использовали ту же экспериментальную установку, что и в примере 5. Барабанное устройство для нанесения покрытия заполняли 600 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм. Затем внутреннюю часть барабанного устройства для нанесения покрытия нагревали горячим воздухом. Слой частиц мочевины имел температуру менее 40°C. В сосуде с двойной стенкой с нагревателем гидрогенизированное пальмовое масло с точкой плавления от 50 до 55°C плавили и нагревали до температуры 65°C. Расплавленное пальмовое масло перекачивали из сосуда с двойной стенкой через электрически нагретую трубу в капельную трубку. Расплавленное пальмовое масло капали из капельной трубки в слой приллированной мочевины в течение периода времени 15 минут при радиальной скорости мешалки 32 метра в минуту. В ходе добавления расплавленного пальмового масла температуру слоя приллированной мочевины поддерживали от приблизительно 40 до приблизительно 45°C. После добавления гидрогенизированного пальмового масла обеспечивали медленное остывание слоя частиц. Получали не содержащий пыли продукт с покрытием, составляющим 17 вес. % исходя из общего веса покрытого продукта. В отличие от продуктов из примера 1 продукты из сравнительного примера 4 имели большую фракцию агломератов из двух, трех или даже большего количества частиц.
Сравнительный пример 9.
Покрытие с помощью барабана при более высокой температуре
Использовали ту же экспериментальную установку, что и в примере 5. Барабанное устройство для нанесения покрытия заполняли 600 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм. Затем внутреннюю часть барабанного устройства для нанесения покрытия нагревали горячим воздухом. Слой частиц мочевины имел температуру 52°C. В сосуде с двойной стенкой с нагревателем гидрогенизированное пальмовое масло с точкой плавления от 50 до 55°C плавили и нагревали до температуры 65°C. Расплавленное пальмовое масло перекачивали из сосуда с двойной стенкой через электрически нагретую трубу в капельную трубку. Расплавленное пальмовое масло капали из капельной трубки в слой приллированной мочевины в течение периода времени 15 минут при радиальной скорости мешалки 32 метра в минуту. Температура слоя приллированной мочевины составляла от 52 до 55°C. Эксперимент пришлось остановить, поскольку материал внутри устройства для нанесения покрытия полностью агломерировался, и, поэтому, какое-либо перемешивание слоя частиц не было возможным.
Пример 10. Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной
Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной осуществляли так же, как описано в примере 5. 171 г расплавленного гидрогенизированного пальмового масла наносили в качестве покрытия на 400 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм в течение периода времени 40 минут. Температура слоя частиц мочевины составляла от 49,5 до 50,5°C. Не содержащий пыли продукт содержал 70 вес. % мочевины, частицы были очень гладкими и имели блестящую поверхность. Продукт не содержал какие-либо агломераты или более крупные частицы.
Пример 11. Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной
Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной осуществляли так же, как описано в примере 5, за исключением того, что в качестве материала для покрытия использовали смесь гидрогенизированного пальмового масла и карбоната кальция. Смесью 80 г расплавленного гидрогенизированного пальмового масла и 48 г коммерчески доступного тонкоизмельченного карбоната кальция (типа NOFACAL 0/50 от NOFAKALK GmbH, 95632 Wunsiedel-Holenbrunn, Rampenstrasse 4, Германия) с размером частиц от менее 5 мкм до 60 мкм покрывали 400 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм в течение 18 минут. Температура слоя приллированной мочевины составляла от 51 до 52°C. Не содержащий пыли продукт содержал 75,8 вес. % мочевины, частицы были очень гладкими и имели блеклую поверхность. Продукт не содержал какие-либо агломераты или более крупные частицы.
Пример 12. Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной
Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной осуществляли так же, как описано в примере 5. 120 г расплавленного гидрогенизированного пальмового масла наносили в качестве покрытия на 400 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм в течение периода времени 25 минут. Температура слоя приллированной мочевины составляла от 50 до 52°C. Не содержащий пыли продукт содержал 76,9% мочевины, частицы были очень гладкими и имели блестящую поверхность. Продукт не содержал агломераты или более крупные частицы.
Пример 13. Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной
Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной осуществляли так же, как описано в примере 5, за исключением того, что в качестве материала для покрытия использовали смесь гидрогенизированного пальмового масла и карбоната кальция. Смесью 80 г расплавленного гидрогенизированного пальмового масла и 28 г коммерчески доступного тонкоизмельченного карбоната кальция (типа NOFACAL 0/50 от NOFAKALK GmbH, 95632 Wunsiedel-Holenbrunn, Rampenstrasse 4, Германия) с размером частиц от менее 5 мкм до 60 мкм покрывали 400 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм в течение 30 минут. Температура слоя приллированной мочевины составляла от 51 до 52°C. Не содержащий пыли продукт содержал 78,7 вес. % мочевины, частицы были очень гладкими и имели блеклую поверхность. Продукт не содержал какие-либо агломераты или более крупные частицы.
Пример 14. Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной
Получение не подвергающегося разложению в рубце состава с мочевиной осуществляли так же, как описано в примере 5, за исключением того, что в качестве материала для покрытия использовали смесь гидрогенизированного пальмового масла и L-тирозина. Смесью 94 г расплавленного гидрогенизированного пальмового масла и 31 г L-тирозина покрывали 500 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм в течение периода времени 19 минут. Температура слоя частиц мочевины составляла от 49 до 51°C. Не содержащий пыли продукт содержал 80,0 вес. % мочевины, частицы были очень гладкими и имели блестящую поверхность. Продукт не содержал агломераты или более крупные частицы.
Сравнительный пример 15. Покрытие в псевдоожиженном слое
Покрытие осуществляли так же, как описано в сравнительном примере 7, за исключением того, что использовали 300 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм. Приллированные гранулы мочевины флюидизировали воздухом с температурой 42°C. Расплавленное гидрогенизированное пальмовое масло с точкой плавления от 50 до 55°C нагревали до 70°C и распыляли на приллированные гранулы мочевины в течение периода времени 15 минут. После добавления 15 вес. % гидрогенизированного пальмового масла продукт охлаждали путем снижения температуры воздуха.
Сравнительный пример 16. Покрытие с помощью барабана при нестабильной температуре
Покрытие осуществляли с использованием той же экспериментальной установки, что описана в примере 5. 400 г приллированной мочевины с размером частиц 1,8-2,4 мм помещали в барабанное устройство для нанесения покрытия, а затем внутреннюю часть барабанного устройства для нанесения покрытия нагревали горячим воздухом до достижения температуры слоя частиц мочевины 45°C. Расплавленное гидрогенизированное пальмовое масло с точкой плавления от 50 до 55°C нагревали до 60°C и капали в слой приллированных гранул мочевины при радиальной скорости 30 метров в минуту в течение периода времени 25 минут. Температура слоя приллированных гранул мочевины была нестабильной в данном примере и варьировала от 45 до 60°C. После добавления 15 вес. % гидрогенизированного пальмового масла получали не содержащий пыли продукт с большой фракцией агломератов.
Пример 17. Тесты с выщелачиванием
Продукты из примеров 5-10 использовали в тестах с выщелачиванием в буфере McDougall с pH 6 для имитации in vitro условий в рубце. Следующие вещества отвешивали в 10-литровый бутыль:
-
NaHCO<sub>3</sub>
98 г (1,17 моль)
- Na- Na<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub> • 2 H<sub>2</sub>O
46,3 г (0,26 моль)
- NaCl- NaCl
4,7 г (0,08 моль)
- KCl- KCl
5,7 г (0,08 моль)
- CaCl- CaCl<sub>2</sub> • 2 H<sub>2</sub>O
0,4 г (2,7 ммоль)
- MgCl- MgCl<sub>2</sub> • 6 H<sub>2</sub>O
0,6 г (3,0 ммоль)
Твердые вещества растворяли в 3 л дистиллированной воды. pH доводили до 6 c помощью концентрированной хлористоводородной кислотой и бутыль заполняли до общего объема 10 л. 250 мл буфера McDougall помещали в колбы Скотта объемом 1000 мл каждая, колбы герметизировали, взбалтывали при 100 оборотах в минуту в лабораторном шейкере (Innova 40, New Brunswick Scientific) и нагревали до температуры приблизительно 39°C. 5 г каждого из тестируемых веществ добавляли в колбы и перемешивали. Через 6 часов содержимое колб фильтровали, промывали посредством 50 мл холодной воды и высушивали при 40°C в течение ночи в печи. Остаточный продукт взвешивали и потерю веса считали потерей мочевины.
Рассчитывали скорость высвобождения мочевины с использованием формулы
скорость высвобождения мочевины = (m(тестируемого продукта) – m(остаточного продукта)) / (m(тестируемого продукта * w(мочевины)).
Пример:
m(тестируемого продукта)
= 5,0 г,
m(остаточного продукта)
= 4,2 г,
w(мочевины в тестируемом продукте)
= 83%,
скорость высвобождения мочевины = (5,00 г – 4,20 г) / (5,00 г * 0,83) = 19,3%.
Результаты
Таблица 7. Краткое описание результатов
RR = скоростью высвобождения
Н. о. = не определено
Пример 5.
- Получение не подвергающейся разложению в рубце мочевины с w(мочевины) = 83% с использованием гидрогенизированного пальмового масла в барабанном устройстве для нанесения покрытия.
- Изображения SEM демонстрируют гладкую поверхность частиц, отсутствие трещин или щелей в слое покрытия.
- Результат выщелачивания: продукт является защищенным от разложения в рубце.
Сравнительный пример 6.
- Обработка мочевины в барабанном смесителе с гидрогенизированным пальмовым маслом, w(мочевины) = 83%.
- Изображения SEM демонстрируют неровную поверхность частиц, несколько щелей в слое покрытия с мочевиной на поверхности (яркие пятна).
- Результат выщелачивания: продукт не защищен.
Сравнительный пример 7.
- Обработка мочевины в псевдоожиженном слое с гидрогенизированным пальмовым маслом, w(мочевины) = 87%.
- Изображения SEM демонстрируют неокругленную поверхность частиц, поверхность не очень гладкая.
- Результат выщелачивания: продукт характеризуется замедленным высвобождением.
Сравнительный пример 8.
- Обработка мочевины в барабанном устройстве для нанесения покрытия с гидрогенизированным пальмовым маслом, w(мочевины) = 83% при более низкой температуре.
- Изображения SEM демонстрируют гладкую поверхность частиц, но щели и трещины не заполнены --> самовосстановление не возможно, поскольку температура слишком низкая для фракции жира, находящегося в расплавленном состоянии слишком долго.- Результат выщелачивания: продукт не защищен.
Сравнительный пример 9.
- Обработка мочевины в барабанном устройстве для нанесения покрытия с гидрогенизированным пальмовым маслом, w(мочевины) = 83% при более высокой температуре.
- Подходящий продукт не получили (см. общее описание).
Пример 10.
- Получение не подвергающейся разложению в рубце мочевины с w(мочевины) = 70% с использованием гидрогенизированного пальмового масла в барабанном устройстве для нанесения покрытия.
- Результат выщелачивания: продукт является защищенным от разложения в рубце.
Пример 11.
- Получение не подвергающейся разложению в рубце мочевины с w(мочевины) = 75,8% с использованием смеси гидрогенизированного пальмового масла и CaCO<sub>3</sub> в барабанном устройстве для нанесения покрытия.
- Изображения SEM демонстрируют гладкую поверхность частиц, отсутствие трещин или щелей в слое покрытия. Частицы CaCO<sub>3</sub> хорошо диспергированы в слое покрытия.
- Результат выщелачивания: продукт является защищенным от разложения в рубце.
Пример 12.
- Получение не подвергающейся разложению в рубце мочевины с w(мочевины) = 76,9% с использованием гидрогенизированного пальмового масла в барабанном устройстве для нанесения покрытия.
- Изображения SEM демонстрируют гладкую поверхность частиц, отсутствие трещин или щелей в слое покрытия.
- Результат выщелачивания: продукт является защищенным от разложения в рубце.
Пример 13.
- Получение не подвергающейся разложению в рубце мочевины с w(мочевины) = 78,9% с использованием смеси гидрогенизированного пальмового масла и CaCO<sub>3</sub> в барабанном устройстве для нанесения покрытия.
- Изображения SEM демонстрируют гладкую поверхность частиц, отсутствие трещин или щелей в слое покрытия.
- Результат выщелачивания: продукт является защищенным от разложения в рубце.
Пример 14.
- Получение не подвергающейся разложению в рубце мочевины с w(мочевины) = 80,0% с использованием смеси гидрогенизированного пальмового масла и L-тирозина в барабанном устройстве для нанесения покрытия.
- Результат выщелачивания: продукт является защищенным от разложения в рубце.
Сравнительный пример 15.
- Обработка мочевины в псевдоожиженном слое с гидрогенизированным пальмовым маслом, w(мочевины) = 85%.
- Изображения SEM демонстрируют неокругленную поверхность частиц, щели в поверхности. Эффект самовосстановления отсутствует, поскольку частицы хорошо не переносят расплавленный материал для покрытия на другие частицы.
- Результат выщелачивания: продукт характеризуется замедленным высвобождением.
Сравнительный пример 16.
- Обработка мочевины в барабанном устройстве для нанесения покрытия с гидрогенизированным пальмовым маслом, w(мочевины) = 85% при нестабильной температуре.
- Изображения SEM демонстрируют не очень гладкую поверхность частиц, заметно некоторые трещины --> самовосстановление невозможно, поскольку температура не оптимальна.
- Результат выщелачивания: продукт характеризуется замедленным высвобождением.
Примеры 5, 10 и 12 демонстрируют получение покрытой жиром мочевины с различными нагрузками жира.
Сравнительные примеры 6, 7 и 15 иллюстрируют способы получения продуктов, которые отличают способ по настоящему изобретению от других таких способов, которые не обеспечивают не подвергающийся разложению в рубце продукт.
Сравнительные примеры 8, 9 и 16 демонстрируют, что применение другой температуры, отличной от температуры в соответствии с настоящим изобретением, не обеспечивает не подвергающиеся разложению в рубце продукты.
Примеры 11 и 13 демонстрируют, что суспензии жира вместе с неорганическим веществом могут быть использованы в способе по настоящему изобретению и могут обеспечивать не подвергающиеся разложению в рубце продукты.
Пример 14 демонстрирует, что суспензии жира вместе с органическим веществом могут быть использованы в способе по настоящему изобретению и могут обеспечивать не подвергающиеся разложению в рубце продукты.
ПРИМЕР 18. Эффекты перорального введения композиции на основе NPN в соответствии с настоящим изобретением в отношении усвояемости волокон у жвачного животного.
Цель данного эксперимента заключалась в оценке эффектов различных композиций на основе NPN в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с традиционными композициями на основе NPN в отношении усвояемости волокон у жвачных животных.
Композиции на основе NPN
Тестируемые композиции на основе NPN приведены в таблице 8 ниже.
Таблица 8. Композиции на основе NPN