ПРИМЕНЕНИЕ МИЦЕЛЛИРОВАННОЙ ФОРМЫ КУРКУМИНА В КАЧЕСТВЕ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2023 года по МПК A23K20/20 

Изобретение относится к области сельского хозяйства.

Куркумин (диферулоилметан) является экстрактом из корня растения куркума (лат. Cúrcuma) и входит в группу куркуминоидов. К ним также относятся диметоксикуркумин и бис-диметоксикуркумин. Куркумин обычно используется в качестве пищевого красителя, а также входит в состав биологически активных добавок к пище.

Положительное воздействие куркумина на организм человека достаточно хорошо изучено, подтверждены его противовоспалительные и противоопухолевые свойства, способность бороться со свободными радикалами, улучшать работу мозга и снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний. При этом применение куркумина не ограничивается применением только в питании или лечении людей. Он также рекомендуется в качестве добавки в корм для сельскохозяйственных животных с целью улучшения состояния их здоровья и продуктивности, снижения негативного влияния от скученного содержания в закрытых помещениях. Известно также, что более биодоступные формы куркумина (например, липосомы и мицеллы) широко применяются при производстве БАД к пище для улучшения самочувствия и здоровья человека, а также ведутся исследования на предмет применения таких форм в фармацевтике для профилактики и лечения различных заболеваний.

Однако природная форма куркумина плохо растворяется в воде и имеет низкую биодоступность, что влияет на оказываемый эффект, при этом чрезмерное повышение дозировки куркумина в составе корма не рационально и не всегда позволяет достичь требуемого результата. Таким образом, задача, решаемая при создании заявленного изобретения, состоит в разработке новых усвояемых продуктов на основе куркумина, применяемых в качестве кормовых добавок для сельскохозяйственных животных, при этом технический результат, достигаемый при решении такой задачи, состоит в увеличении биодоступности таких продуктов для улучшения продуктивности животных, снижении уровня окисленных липидов в мясе животных и повышения биологической ценности такой продукции.

Для достижения поставленного результата предлагается применение пищевой добавки, содержащей куркумин в мицеллированной форме, в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных, при этом указанная добавка содержит куркумин в количестве не более 10 мас.% и поверхностно-активное вещество (ПАВ) с величиной гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) более 9.

Предпочтительно, содержание куркумина в добавке составляет не более 7,5 мас.%, а ПАВ может быть выбрано из группы, включающей полисорбат 20, полисорбат 80, полиэтиленгликоль или его производные, эфиры сахарозы и жирных кислот, или их смеси.

Примером указанной добавки является комплексная пищевая добавка «ExtraOx^® Куркумин», декларация ЕАЭС о соответствии № RU Д-RU.РА03.В.94286/21, в которой содержание мицеллированного куркумина составляет не менее 6 мас.% (но не более 10 мас.%), а в качестве ПАВ использован полисорбат 80.

Процесс производства указанной добавки включает получение мицеллированного раствора путем введения порошка куркумина в избыток ПАВа более 80% с величиной ГЛБ больше 9 при повышенной температуре и дальнейшим нагревом при постоянном перемешивании. При комнатной температуре готовый продукт является прозрачной вязкой жидкостью, которая может быть разбавлена водой без помутнения, что достигается путем образования мицелл, размер которых ниже длины световой волны. Размер частиц находится в диапазоне от 5 до 20 нм, что важно для стабильности мицеллированного раствора и повышения биодоступности.

Совместно с Всероссийским научно-исследовательским и технологическим институтом птицеводства Российской академии наук (ФНЦ «ВНИТИП» РАН) было проведено исследование влияния мицеллированной формы куркумина согласно настоящему изобретению на состояние цыплят-бройлеров. Эксперимент проводился на двух группах цыплят по 35 голов в каждой без разделения по полу. Были использованы цыплята-бройлеры кросса селекции "Смена " с суточного до 35-дневного возраста. Кормление осуществляли сухими полнорационными рассыпными комбикормами с питательностью по нормам ВНИТИП 2019 года без ограничения доступа к корму и воде. Корм контрольной группы не содержал куркумина, в то время как в корм второй опытной группы был добавлен продукт «ExtraOx^® Куркумин» в дозировке 200 г/т. Содержание куркуминоидов в добавке «ExtraOx^® Куркумин» составляет 6,5%, таким образом с учетом дозировки в корм было добавлено 13 г/т чистых куркуминоидов. Добавку вводили путем её предварительного растворения в растительном масле.

Зоотехнические результаты исследования по влиянию добавки «ExtraOx^® Куркумин» приведены в таблице 1. Из представленных данных видно, что продуктивность бройлеров в группе с использованием добавки «ExtraOx^® Куркумин» была лучше контроля во все возрастные периоды выращивания. Так, живая масса цыплят в 7, 21 и 35-суточном возрасте достоверно превышала контроль на 2,0, 7,8 и 7,2%, соответственно, при этом живая масса петушков была достоверно выше контрольной группы на 6,2%, а курочек – на 8,4%. Применение мицелированной формы куркумина также положительно повлияло на конверсию корма и способствовало снижению этого показателя на 10,7%.

Оценка бройлеров по индексу продуктивности (ЕИП) показала, что включение «ExtraOx^® Куркумин» в комбикорм птиц позволило обеспечить увеличение индекса продуктивности цыплят этой группы на 70,82 балла в сравнении с контрольной группой.

Таблица 1

Показатель Группа №1 Контроль №2 ExtraOx® Куркумин Сохранность поголовья, % 100 100 Живая масса, г в возрасте, суток:
Суточные
7
21
35 (в среднем) 42,0±0,34
169,3±2,24
839,11±12,17
1993,3 42,0±0,34
175,80±2,02 (+2,0%)
904,31±14,45 (+7,8%)
2136,74 (+7,2%) в том числе:
петушков
курочек 2175,80±39,40
1810,80±33,28 2311,31±53,79 (+6,2%)
1962,17±38,53 (+8,4%) Затраты корма на 1 гол., кг 3,071 3,067 Затраты корма на 1 кг прироста живой массы, кг 1,639 1,464 Среднесуточный прирост живой массы, г 57,38 61,61 ЕИП, балл 349,98 420,8

В таблице 2 приведен химический состав (%) и содержание витаминов и каротиноидов (мкг/г) в печени цыплят-бройлеров в возрасте 35 дней после убоя. Как видно из полученных данных, содержание сырого протеина в группе с мицеллированным куркумином выше на 8,05%, в то время как содержание жира уменьшилось на 7,71%, что свидетельствует об отсутствии цитотоксического эффекта на клетки печени при использовании «ExtraOx^® Куркумин» в изучаемой дозировке.

Кроме того, содержание витамина А в печени бройлеров в опытной группе было выше на 32,47% по сравнению с цыплятами контрольной группы. Аналогичная закономерность наблюдалась и по накоплению в печени витамина Е - его уровень к концу выращивания во второй группе превышал контроль по этому показателю на 19,6%, что, в свою очередь, указывает на сниженное образование свободных радикалов в организме цыплят этой группы.

Таблица 2

Показатель Группа №1 Контроль №2 ExtraOx® Куркумин Влага 65,61 67,79 Сырой протеин 58,81 66,86 Сырой жир 23,38 15,67 Сырая зола 4,05 4,62 Витамин А 135,23 179,15 Витамин Е 14,71 17,59 Витамин В₂ 11,74 11,70 Каротиноиды 0,49 0,77

Изучение гематологических и биохимических показателей у бройлеров показало, что уровень общего белка, лейкоцитарная формула, содержание эритроцитов у цыплят обеих групп практически не различалось и находилось в пределах физиологической нормы для данного возраста цыплят.

Добавка мицелированной формы куркумина также способствовала улучшению качества мяса. В таблицах 3 и 4 приведены результаты проверки химического состава гомогената грудных и ножных мышц бройлеров, соответственно (% на возд. сухое вещество). Содержание протеина в грудных мышцах петушков и курочек повысилось в сравнении с контролем на 2,33 и 1,45%, при снижении содержания жира на 1,36% у петушков и на 0,99% у курочек опытной группы. Содержание протеина в ножных мышцах петушков и курочек в опытной группе увеличилось на - 2,53 и 8,21%, за счет снижения содержания жира – на 4,49% у петушков и на 11,09% у курочек.

Таблица 3

Показатель Петушки Курочки Группа №1 Контроль №2 ExtraOx® Куркумин №1 Контроль №2 ExtraOx® Куркумин Влага 69,50 70,35 73,61 69,25 Сырой протеин 85,60 87,93 88,23 89,68 Сырой жир 6,61 5,25 3,60 2,61 Сырая зола 4,42 4,43 4,40 4,65

Таблица 4

Показатель Петушки Курочки Группа №1 Контроль №2 ExtraOx® Куркумин №1 Контроль №2 ExtraOx® Куркумин Влага 67,47 62,59 64,01 67,24 Сырой протеин 66,99 69,52 60,83 69,04 Сырой жир 27,66 23,17 34,21 23,12 Сырая зола 3,71 3,23 3,28 3,56

Таким образом было подтверждено, что применение мицеллированной формы куркумина в соответствии с заявленным изобретением оказывает положительное влияние на интенсивность белкового, углеводного и липидного обмена. Благодаря этому, цыплята-бройлеры более эффективно наращивали массу без увеличения потребления корма, что приводило к снижению себестоимости мяса птицы и увеличению экономической эффективности. Также за счет повышения протеина в мышцах и снижения количества жира, такое мясо является более ценным продуктом питания для населения. Еще одним преимуществом является увеличение сроков годности мяса по причине накопления в нем антиоксидантов и снижения образования свободных радикалов.

Был проведен также эксперимент для проверки эффективности нативной немицеллированной формы куркумина при выращивании кур-бройлеров. В данном эксперименте корм контрольной группы также не содержал куркумин, в то время как в корм опытной группы добавили нативный куркумин. При этом использовался куркумин, смешанный с нейтральным носителем (диоксидом кремния), содержание куркуминоидов в нем составляло 6,5% по аналогии с продуктом «ExtraOx^® Куркумин». Дозировка нативной формы в корм составила также 200 г/т или 13 г/т чистых куркуминоидов. Куркумин вносили путем смешения с сухими компонентами. В таблице 5 представлены основные зоотехнические результаты.

Таблица 5

Показатель Группа №1 Контроль №2 Нативная форма куркумина Сохранность поголовья, % 100 100 Живая масса, г в возрасте, суток:
Суточные
7
21
36 (в среднем) 39,0±0,34
128,57±2,16
716,0±20,30
1991,05 39,0±0,39
131,98±2,64 (+2,7%)
718,09±12,69 (+0,6%)
1976,09 (-0,75%) в том числе:
петушков
курочек 2146,0±47,32
1836,1±34,77 2067,73±54,74 (-3,6%)
1884,45±32,79 (+2,6%) Затраты корма на 1 гол., кг 3,230 3,268 Затраты корма на 1 кг прироста живой массы, кг 1,675 1,699 Среднесуточный прирост живой массы, г 57,77 55,35 ЕИП, балл 332,96 325,78

Исследование показало, что нативная форма куркумина в дозировке аналогичной «ExtraOx^® Куркумин» не оказывает положительного эффекта на прирост кур-бройлеров. Средняя живая масса в опытной группе с куркумином на 36 день оказалась на 0,75% меньше, чем масса кур в контрольной группе.

В процессе хранения в жирах, в т.ч. животного происхождения, происходят процессы окисления, которые приводят к ухудшению их качества, что приводит к порче продукта. Органолептически это проявляется в появлении неприятного прогорклого вкуса и запаха, часто происходит изменение цвета или консистенции. Чтобы проверить влияние кормовой добавки «ExtraOx^® Куркумин» на последующее хранение мяса кур-бройлеров, в образцах было измерено тиобарбитуровое число. Эта характеристика является индикатором окислительной порчи жиров и часто применяется для контроля мяса и мясных продуктов. Для этого был приготовлен фарш из куриного мяса вместе с кожей из тушек от каждой группы (отдельно от петуха и курицы). Полученные образцы после охлаждения передавались в лабораторию для анализа. Полученные результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6

Группа Тиобарбитуровое число, мгMA/кг №1 Контроль Петух 0,078±0,008 Курица 0,156±0,015 №2 ExtraOx® Куркумин Петух 0,039±0,004 Курица 0,066±0,006

Из полученных данных видно, что в группе кур-бройлеров, которые получали «ExtraOx^® Куркумин», окислительная порча в среднем в 2,2 раза ниже по сравнению с контрольной группой. Такое мясо будет лучше храниться и дольше сохранять хорошие органолептические свойства за счет замедления окислительных процессов куриного жира.

Таким образом, использование мицеллированной формы куркумина «ExtraOx^® Куркумин» в соответствии с заявленным изобретению, на примере кур-бройлеров показало значимые результаты, выразившиеся в улучшении здоровья кур, улучшении усвоения корма и, как следствие, в увеличении живой массы при снижении потребления корма, что в совокупности привело к снижению себестоимости произведенного мяса и повышению рентабельности при выращивании сельскохозяйственной птицы. Мясо кур-бройлеров, которые получали вместе с рационом «ExtraOx^® Куркумин», также будет лучше сохранять свои свойства в процессе хранения и реализации. Специалистам также очевидно, что применение мицеллированного куркумина в соответствии с заявленным изобретением возможно при выращивании не только кур, но и других сельскохозяйственных животных.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Заявлено применение пищевой добавки, содержащей куркумин в мицеллированной форме, в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных. 2 з.п. ф-лы, 6 табл.

1. Применение пищевой добавки, содержащей куркумин в мицеллированной форме в количестве не более 10 мас.% и поверхностно-активное вещество (ПАВ) с величиной гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) более 9, в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных птиц.

2. Применение по п.1, в котором содержание куркумина в добавке составляет не более 7,5 мас.%.

3. Применение по п.1 или 2, в котором ПАВ выбрано из группы, включающей полисорбат 20, полисорбат 80, полиэтиленгликоль или его производные, эфиры сахарозы и жирных кислот, или их смеси.