Физиологически активное средство для животных и птицы, способ его получения, кормовая добавка и способ кормления животных и птицы - RU2158517C1

Описание

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано, например, в кормопроизводстве и комбикормовой промышленности или в ветеринарии при введении физиологически активных веществ и активных ингредиентов в составе кормовых добавок и/или кормов для сельскохозяйственных и домашних животных и птицы, для повышения иммунитета, стимуляции роста, важных физиологических процессов в организме животных и птицы, для снижения содержания тяжелых металлов и токсичных соединений в молоке дойных животных и мясе убойных животных и птицы.

Известны средства, которые применяют в качестве кормовых добавок в животноводстве, птицеводстве, звероводстве для достижения различных результатов, в том числе, снижения содержания нежелательных и токсичных веществ в продуктах животноводства, интенсификации развития животных и птиц, повышения качества пушнины и т.д.

Так, для снижения перехода радионуклидов цезия из кормов в продукцию животноводства (мясо, молоко) в корм для животных вносят сорбент - отход процесса деметаллизации и осветления виноматериалов, содержащий ферроцианид переходного металла и бентонит, что обеспечивает снижение содержания радионуклеидов в мягких тканях животных (Патент RU N2013965, С1, 1994).

Известен способ стимулирования роста цыплят-бройлеров, в котором для откорма цыплят в рацион вводят биологически активную добавку в виде растительного конденсированного экстракта сена люцерны, содержащего растворимые соли металлов: Mo, Ba, Pb, Co, V, Cr, Zn, Fe, Sn в определенных количествах на килограмм растительной массы (Патент RU N2035911, C1, 1995).

Известна гранулированная композиция для корма жвачных животных и способ ее получения. Внутри покрывающего слоя гранул включена сердцевина, содержащая физиологически активное вещество. В качестве физиологически активного вещества композиция включает по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из аминокислоты, производного аминокислоты, витамина, производного витамина, фермента, лекарства для животных, гормона, углевода, иного питательного вещества, микроорганизма и минерального вещества или их смесь (Патент RU N 2109460, C1, 1998).

Известно средство для улучшения качества шкурок пушных зверей. Оно включает наполнитель и смесь аминокислот, затем его имплантируют под кожу животного (Патент RU N 2019980, C1, 1994).

Известно физиологически активное средство, которое содержит активные ингредиенты - ионофор, селен и приемлемые в ветеринарии средства, носитель, разбавитель, наполнитель и/или адъювант. Введение средства в виде капсулы пролонгированного выделения увеличивает прирост живой массы животных, предотвращает болезненное состояние животных за счет увеличения поглощения активных ингредиентов. Это средство является наиболее близким аналогом (Патент RU N 2145845, C1, 1995).

Известна кормовая добавка для индюшек и способ их кормления, при котором введено в оборот использование продуктов химического синтеза: 4,9,11-триеновых стероидов по новому назначению, в частности, в качестве добавки в корм используют ацетат тренболона, который употребляется не в виде таблеток для подкожного введения, а через рот (Патент RU N 2067398, C1, 1996).

Недостатками указанных активных ингредиентов, средств и способов являются недостаточная химическая активность используемых веществ в отношении связывания и выведения из организма животных и птиц ряда токсинов или токсичных соединений металлов, что приводит к их накоплению и попаданию в пищу человека. Кроме того, указанные выше средства и способы не имеют сочетания, в котором наряду со связыванием и выведением токсинов обеспечивалась бы высокая физиологическая активность, антиоксидантные свойства и иммуностимулирующее воздействие.

Известно применение других продуктов химического синтеза - вицинальных дитиогликолей - в лекарственных целях. Так, например, Унитиол (2,3-Димеркаптопропансульфонат Na) применяют как радиопротекторное средство, а также как антидот при отравлении тяжелыми металлами и их соединениями, в частности, отравлениях мышьяком, свинцом, ртутью (Машковский М. Д., "Лекарственные средства", в 2-х т, М.: Медицина, 1988, Т.2, С.181-183, а также "Химическая энциклопедия" в 5-и т., М.: Советская Энциклопедия, 1990, Т.2, с.91-92).

Предложенное техническое решение основано на применении вицинальных дитиогликолей по новому назначению и направлено на создание физиологически активного средства, обладающего иммуностимулирующим, антиоксидантным и антитоксическим действием на организм животных и птиц, а также стимулирующих ряд других важных физиологических процессов, в том числе гликолиза, метаболизма липидов, транспорта ионов металлов, ряд ферментативных процессов, связывание ряда радикалов, а также ингибирующих ряд нежелательных процессов, в том числе перекисное окисление жирных кислот. Применение вицинальных дитиогликолей позволит повысить биологически активные свойства кормов и средств, их содержащих.

Для достижения заявленного технического результата предлагается использовать вицинальные дитиогликоли, известные из уровня техники в качестве антидота при отравлениях людей соединениями тяжелых металлов, в качестве физиологически активного средства для животных и птицы и по новому назначению в качестве кормовой добавки. Средство обладает свойствами иммуностимулятора и антиоксиданта, оказывает биологически активное воздействие на организм животного, а также обеспечивает связывание и выведение из организма животных и птиц соединений тяжелых металлов.

Вицинальные дитиогликоли предлагается применять в качестве активного ингредиента физиологически активного средства в составе кормовых добавок и кормов, а также средств для ингаляции, инъекции, имплантации.

Под вицинальным дитиогликолем подразумевают группу химических соединений, объединяемых формулой:

в которой под R могут быть обозначены радикалы: (-H), или (-COOH), или (-SO₃H), под R¹ могут быть обозначены радикалы: (- H), или (-OH), или (-COOH), или (-CH₂-COOH), или (-CH₂-SO₃H), или (-CH₂-O-CH₂-SO₃H), или соли их производных, содержащие солеобразующие группы (-OH) или (-COOH), или (-SO₃H). К вицинальным дитиогликолям относятся, в частности:
1. Дитиоглицерин ("Дикаптол", БАЛ), имеющий формулу:

2. 2,3-Димеркаптопропансульфонат Na ("Унитиол"), имеющий формулу:

3. 2,3-Димеркаптоянтарная кислота ("Сукцимер"), имеющая формулу:

4. 2-(2,3-Димеркаптопропокси)этансульфонат Na ("Оксатиол"), имеющий формулу:

Это низкомолекулярные, растворимые в воде соединения с двумя смежными меркаптогруппами, благодаря чему они являются хорошей ловушкой для тяжелых металлов, в том числе радионуклидов. Реакционная способность этих соединений в химии достаточно изучена. Однако, каждое из них до настоящего времени применялось только в медицине как антидот и/или радиопротектор, а также по некоторым другим показаниям, но никогда не применялось в качестве активного ингредиента для биологически активной кормовой добавки или физиологически активного средства для животных и птицы, обладающего иммуностимулирующим и антиоксидантным действием. Кроме того, вицинальные дитиогликоли никогда не применяли в сельхозпроизводстве в качестве активного ингредиента кормовой добавки для решения проблемы удаления соединений тяжелых металлов из товарного молока или мяса, а также в целях повышения биологической ценности и активности кормов.

Результат изобретения достигается вследствие физиологически необратимого взаимодействия вицинального дитиогликоля с образованием комплексов с ионами ряда тяжелых металлов, в том числе свинца, ртути, а также с производными As⁺³, Sb⁺³, Bi⁺³, которые относятся к стандартным загрязнителям кормов и, соответственно, молока. Образующиеся дитиопроизводные формулы (6) (где под E обозначен или As, или Sb, или Bi) и комплексы с металлами формулы (7) (где под M обозначен металл) термодинамически стабильны и водорастворимы:

что обеспечивает их выведение из организма, а также путем воздействия на тиол-дисульфидное равновесие в метаболизме аминокислот, а также связывания перекисных радикалов и ингибирования перекисного окисления липидов.

Кроме того, стимулирующее воздействие вицинальных дитиогликолей на иммунную и другие системы организма достигается способностью этих соединений образовывать комплексы с ионами кальция, магния, цинка и/или других двухвалентных металлов, оказывающих физиологически полезное влияние на процессы транспорта этих ионов через клеточную мембрану, на процесс гликолиза, на процесс ферментативного катализа, катаболизм углеродного скелета аминокислот и другие процессы по реакции (8):

Поддержание тиол-дисульфидного равновесия в тканях, происходящее в присутствии дитиогликоля, обеспечивается тем, что тиоспиртовая группа (-SH), входящая в состав аминокислоты цистеина и гомоцистеина, восполняется из дитиогликоля при расходовании естественных аминокислот, участвующих в ферментативном катализе.

Антиоксидантные свойства вицинальных дитиогликолей объясняются связыванием перекисных радикалов, вследствие чего ингибируется перекисное окисление липидов, что физиологически полезно.

Таким образом, заявленный технический результат достигается вследствие комплексного эффекта воздействия на организм животных и птиц предложенного химического соединения, объединяющего в себе иммуностимулирующие, антиоксидантные и химически активные, по отношению к тяжелым металлам и их соединениям, в частности свинцу, олову, полонию, кадмию, сурьме, мышьяку, висмуту, ртути, свойства. Такая совокупность свойств позволяет использовать это вещество в качестве биологически активной добавки в корма, применяемые, в частности, для снижения содержания тяжелых металлов в молоке и молочных продуктах, а также мясе животных и птиц.

Заявленный технический результат достигается тем, что физиологически активное средство содержит в качестве активного ингредиента не менее одного вицинального дитиогликоля и наполнитель и/или растворитель в количестве не более 99, 99999% от общей массы средства.

Заявленный технический результат достигается тем, что в качестве наполнителя и/или растворителя средство содержит кормовую основу, так что массовое соотношение вицинального дитиогликоля или смеси вицинальных дитиогликолей к кормовой основе составляет, мас.%:
Вицинальный дитиогликоль или смесь вицинальных дитиогликолей - 0,00001-49
Кормовая основа - Остальное
Заявленный технический результат достигается также тем, что в составе физиологически активного средства наполнитель и/или растворитель содержится в количестве, не превышающем 99,99999% от общей массы средства.

Заявленный технический результат достигается также тем, что в качестве кормовой основы средство может содержать продукты животного, и/или растительного происхождения, и/или морепродукты, и/или их экстракты, и/или их отходы, и/или растительные, и/или животные белки, и/или их экстракты, и/или органические кислоты, и/или биомассу микроорганизмов, и/или экстракт биомассы микроорганизмов, и/или продукты метаболизма микроорганизмов, и/или продукты биосинтеза, и/или продукты фотосинтеза, и/или продукты химического синтеза, и/или продукты фармацевтической промышленности, и/или отходы микробиологической или пищевой или фармацевтической промышленности.

Кормовая основа может представлять собой жидкость. Она может также представлять собой сахар, и/или соль, и/или сухую смесь для разведения жидкостью. Кормовая основа может также представлять собой продукт, полученный экструзионной технологией, или полуфабрикат такого продукта.

Кормовая основа может дополнительно содержать также витамины, и/или их производные, и/или ферменты, и/или аминокислоты, и/или их производные, и/или гормоны, и/или минеральные вещества, и/или их соли, и/или органические кислоты, и/или их производные, и/или антиоксиданты, и/или консерванты, и/или эмульгаторы, и/или стабилизаторы, и/или микроорганизмы, и/или питательные вещества, и/или вкусовые, и/или ароматические, и/или красящие вещества.

Конкретный выбор по содержанию тех или иных вышеперечисленных компонентов в средстве, а также их относительных количеств, производится исходя из физиологической целесообразности, ветеринарных надобностей, а также иных соображений, в том числе экономического характера.

Заявляемое физиологически активное средство для животных и птицы может производиться в различных видах. Вид (исполнение) средства выбирается исходя из общих и конкретных условий содержания и физиологических особенностей животных и птицы, для которых оно предназначено.

Технический результат достигается также тем, что заявляемое физиологически активное средство для животных и птицы может представлять собой имплантат, или смесь для ингаляции, или раствор для инъекции.

Технический результат достигается также тем, что в качестве растворителя, входящего в состав средства, может использоваться спирт, и/или масло, и/или буфер, и/или физиологический раствор, и/или питьевая вода, и/или минеральная вода произвольного ионного состава.

Технический результат достигают также тем, что способ получения физиологически активного средства для животных и птицы предусматривает внесение в наполнитель и/или растворитель одного или нескольких активных ингредиентов, при этом в качестве одного из активных ингредиентов используют не менее одного вицинального дитиогликоля общей формулы (1), так что общее количество вицинального дитиогликоля или смеси вицинальных дитиогликолей в составе средства находится в пределах 0,00001-49,0 мас.%.

Технический результат достигается также, если в способе получения средства предусмотрено, что до внесения и/или в процессе внесения и/или после внесения не менее одного вицинального дитиогликоля в наполнитель и/или растворитель, компоненты или смесь подвергают химической и/или механической обработке, преимущественно смешиванию, и/или измельчению, и/или сепарированию, и/или виброобработке, и/или разделению, и/или разбавлению, и/или фильтрации, и/или дегазации, и/или вакуумированию, и/или насыщению газом или смесью газов, и/или концентрированию, преимущественно, методами мембранного разделения или сорбционными методами, а также подвергают тепловой, и/или электромагнитной, и/или электрофизической, и/или биоэнергетической, и/или акустической, и/или ультразвуковой обработке, и/или агрегированию.

Технический результат достигают также тем, что внесение вицинального дитиогликоля осуществляют любым методом поверхностного нанесения, путем пропитки, и/или диспергирования раствора, содержащего не менее одного вицинального дитиогликоля, и/или путем распыливания, после чего средство могут подвергать предпродажной обработке, преимущественно агрегированию, и/или гранулированию, и/или таблетированию, и/или охлаждению, и/или нагреву, и/или пастеризации, и/или стерилизации, и/или консервированию, и/или фасовке, и/или упаковке.

Технический результат достигают также тем, что вицинальные дитиогликоли, имеющие общую химическую формулу (1), применяют в качестве активных ингредиентов кормовых добавок.

Технический результат достигают также тем, что в рацион животных и птицы включают физиологически активные средства, корма и/или кормовые добавки, содержащие вицинальные дитиогликоли, имеющие общую химическую формулу (1), или полученные способами, предусматривающими внесение в их состав вицинальных дитиогликолей, имеющих общую химическую формулу (1).

Следующие примеры иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его.

Пример 1. Смесь физиологически активных веществ, включающая вещества, выбранные из группы, состоящей из аминокислоты или ее производного, витамина, производного витамина, фермента, лекарства, гормона, углевода, микроорганизма, минерального вещества, приготавливается, затем в нее вносят Сукцимер и перемешивают, после чего полученную композицию покрывают защитным слоем и гранулируют. Полученная гранулированная композиция является кормовой добавкой для жвачных животных, благодаря которой значительно снижается содержание свинца и ртути в молоке дойных коров.

Пример 2. Смесь аминокислот лизина и цистина и Унитиола формуют вместе с наполнителем - ацетилцеллюлозой, проводя при этом мягкую термообработку и формование в виде таблеток. Полученный имплантат вводят под кожу пушных зверей.

Пример 3. Для предупреждения раннего старения домашних собак и кошек готовят средство в виде раствора для инъекций, состоящее из физиологического раствора, в который дополнительно введены водный раствор Унитиола и другие известные активные ингредиенты из числа аминокислот и витаминов. Полученное средство вводят домашним животным внутримышечно.

Пример 4. В кормовой рацион мясных цыплят-бройлеров входила кормовая добавка, содержавшая повышенное количество тяжелых металлов и мышьяка. Для снижения содержания этих веществ в товарном мясе цыплят-бройлеров, в их рацион за неделю до забоя вводят смесь Сукцимера и Унитиола в соотношении 2:3. Указанную смесь вицинальных дитиогликолей применяют в виде водного раствора, предназначенного для поения цыплят, содержащего 100 мг сухих компонентов смеси на 1 л готового раствора.

Применение указанного раствора для поения цыплят дает положительный эффект, состоящий в том, что в белом и красном мясе содержание ртути, кадмия, свинца и цинка не превышает нормативных значений.

Пример 5. (По заказу авторов экспериментальные данные получены на кафедре кормления животных и кормопроизводства Санкт-Петербургской Государственной академии ветеринарной медицины).

Для кормления цыплят-бройлеров использовали полнорационный комбикорм, проверенный на отсутствие контаминации патогенной микрофлорой. Цыплята в возрасте 15 дней, 30 голов были разделены на 1 контрольную и 4 опытные группы по 6 голов в каждой, из них 3 петушка и 3 курочки. Птицу содержали в четырехъярусной батарее. Условия кормления предусматривали основной рацион (ОР) и добавку Унитиола по следующей схеме:
1-я опытная группа: ОР + 1,3 мг Унитиола на 1 кг массы тела;
2-я опытная группа: ОР + 1,7 мг Унитиола на 1 кг массы тела;
3-я опытная группа: ОР + 2,1 мг Унитиола на 1 кг массы тела;
4-я опытная группа: ОР + 2,5 мг Унитиола на 1 кг массы тела.

Кормление птицы осуществлялось в соответствии со схемой опыта, поение цыплят было без ограничений, продолжительность эксперимента составляла 42 суток.

В результате экспериментальной отработки выявлены оптимальные количества Унитиола в рационе. При содержании Унитиола в рационе в количестве около 1,7 мг на 1 кг массы тела с 15-дневного возраста птицы отмечен ростостимулирующий эффект. Среднесуточный прирост у цыплят этой группы был максимальным и составлял 35,8 г, а интенсивность прироста была на уровне 145,9% по сравнению с контролем. Отмечено улучшение состояния оперения птицы, повышение поедаемости корма. Отмечено снижение примерно в полтора раза в опытных группах по сравнению с контрольной содержания кадмия, цинка, свинца и меди в мясе и печени птицы. Данные экспериментальной работы позволяют рекомендовать широкое внедрение Унитиола в качестве активного ингредиента кормовой добавки для цыплят-бройлеров.

Таким образом, данное техническое решение направлено на использование вицинальных дитиогликолей в качестве активных ингредиентов физиологически активных средств, применяемых в том числе в качестве кормовых добавок, в рационе в составе корма, вводимых в состав средств для инъекций, средств для имплантации, или смеси для ингаляции. Средство для животных и птицы сочетает в себе иммуностимулирующие, антиоксидантные и химически активные, по отношению к тяжелым металлам и их соединениям, в частности, свинцу, олову, полонию, кадмию, сурьме, мышьяку, висмуту, ртути, свойства. Такая совокупность свойств позволяет использовать это средство для повышения биологической ценности и активности кормов, рекомендуемых, в частности, для улучшения качества меха пушных зверей, стимуляции роста и развития, других важных физиологических процессов в организме животных и птиц, для снижения содержания тяжелых металлов и токсинов в молоке и молочных продуктах, мясе убойных животных и птиц.

Реферат

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве, в частности в кормопроизводстве, комбикормовой промышленности или в ветеринарии при введении физиологически активных веществ и активных ингредиентов в составе кормовых добавок и/или кормов для сельскохозяйственных, домашних животных и птиц или в виде имплантата, ингалята или раствора для инъекций. Физиологически активное средство, включающее активный ингредиент, наполнитель и/или растворитель. В качестве хотя бы одного активного ингредиента средство содержит не менее одного вицинального дитиогликоля, имеющего общую химическую формулу I RCH(SH)CH(SH)R¹, в которой под R могут быть обозначены радикалы: (-Н), или (-СООН), или (-SO₃Н), под R¹ могут быть обозначены радикалы (-Н), или (-СООН), или (-ОН), или (-СН₂-СООН), или (-СН₂-SO₃H), или (-СН₂-О-СН₂-SO₃H), или соли их производных, содержащие солеобразующие группы (-ОН), или (-СООН), или (-SO₃H). В качестве наполнителя средство содержит кормовую основу, содержит спирт, и/или масло, и/или буфер, и/или физиологический раствор, и/или питьевую воду, и/или минеральную воду произвольного ионного состава, пригодную для питья. Способ получения физиологически активного средства предусматривает внесение в наполнитель и/или растворитель хотя бы одного активного ингредиента, имеющего общую химическую формулу I, при этом количество вицинального дитиогликоля или смеси вицинальных дитиогликолей составляет 0,00001-49,0 мас.% от общей массы средства. Средство химической формулы I применяют по новому назначению в качестве кормовой добавки. Его можно также скармливать животным в составе самостоятельного корма, имплантировать, вводить в виде раствора для ингаляций и инъекций. Применение вицинальных дитиогликолей повышает биологически активные свойства кормов, обеспечивает связывание и выведение токсинов из организма животных. 4 с. и 13 з.п.ф-лы.

Формула