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Title:
MYCOTOXIN ADSORBANT BASED ON A BETAINE DERIVATIVE FOR BALANCED ANIMAL FEED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/221079
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a mycotoxin adsorbant based on a betaine derivative and highly specific for type A and B trichothecenes, especially for vomitoxin (or deoxynivalenol) and T-2 toxin, and to a method for preparing said mycotoxin adsorbant. The mycotoxin adsorbant of the invention is obtained by modifying the surface of an aluminosilicate by means of an amphoteric organic compound with a carboxyl group that provides same with properties of high polarity. The mycotoxin adsorbant can be used to prepare balanced animal feed that prevents the toxic effects of mycotoxins.

Inventors:
LARA ARELLANO JAVIER ARMANDO (MX)
GARCÍA ROSAS IRLANDA VERÓNICA (MX)
Application Number:
PCT/IB2017/050037
Publication Date:
December 28, 2017
Filing Date:
January 05, 2017
Export Citation:
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Assignee:
NUTEK S A DE C V (MX)
International Classes:
B01J20/22; A23K20/142; A23K50/70; C07C229/10
Domestic Patent References:
WO2015075686A12015-05-28
WO2002007875A12002-01-31
Foreign References:
MX2007008369A2009-02-19
Other References:
DATABASE WPI Derwent World Patents Index; AN 2010-H00235, XP055444482, THOMSON
See also references of EP 3476477A4
Attorney, Agent or Firm:
AROCHI & LINDNER (MX)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un adsorbente de micotoxinas caracterizado porque comprende un aluminosilicato orgánicamente modificado con un derivado de betaina de fórmula (I) o con una sal de dicho derivado:

en donde R representa alquilo con 1 a 12 átomos de carbono y n es 1 a 12.

2. El adsorbente de micotoxinas de conformidad con la reivindicación 1, en donde el aluminosilicato es un tectosilicato, un filosilicato o una mezcla de ambos.

3. El adsorbente de micotoxinas de conformidad con la reivindicación 1, en donde el derivado de betaina tiene la fórmula (la) :

4. El adsorbente de micotoxinas de conformidad con la reivindicación 1, en donde la sal del derivado de betaina tiene la fórmula ( Ib) :

5. El adsorbente de micotoxina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el aluminosilicato tiene una capacidad de intercambio catiónico de al menos 20 miliequivalentes por 100 gramos de material.

6. El adsorbente de micotoxina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el aluminosilicato tiene una capacidad de intercambio catiónico de 55 miliequivalentes por 100 gramos de material.

7. El adsorbente de micotoxina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el derivado de betaina o la sal de dicho derivado se utiliza en una proporción del 25% al 120% de la capacidad de intercambio catiónico del aluminosilicato utilizado.

8. Un aditivo para alimento balanceado de animales caracterizado porque comprende el adsorbente de micotoxina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Una premezcla para preparar el aditivo para alimento balanceado de animales de conformidad con la reivindicación 8.

10. Una formulación de alimento balanceado para animales caracterizado porque comprende el adsorbente de micotoxinas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

Description:
ADSORBENTE DE MICOTOXINAS CON BASE EN UN DERIVADO DE BETAÍNA PARA ALIMENTOS BALANCEADOS DE ANIMALES.

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo técnico de los adsorbentes de micotoxinas que se emplean en alimentos balanceados para evitar los efectos nocivos de los tricotecenos tipo A y B, y con especial énfasis de la vomitoxina (o deoxinivalenol ) y de la toxina T-2 en animales. Asimismo, esta invención se refiere a una premezcla para preparar un adsorbente de micotoxinas, un aditivo para alimento balanceado de animales o una formulación de alimento balanceado para animales que incluyen dicho adsorbente de micotoxinas; y el uso de dicho adsorbente de micotoxinas en la preparación de un aditivo para alimento balanceado de animales para tratar o prevenir uno o más efectos nocivos o síntomas en el tracto digestivo asociados con la intoxicación por tricotecenos.

ANTECEDENTES

Las micotoxinas son compuestos químicos de bajo peso molecular, producidos por hongos, que tienen efectos patológicos tanto en humanos como en animales. Existen cientos de micotoxinas que son producidas por diversos hongos que contaminan granos y alimentos ya sea en el campo o en los silos de almacenamiento. En el campo, el hongo que más comúnmente afecta a los granos es Fusarium sp que produce las toxinas zearalenona, fumonisina y tricotecenos, por ejemplo vomitoxina, toxina T-2 o diacetoxi scirpenol (DAS), entre otras.

En particular, los tricotecenos son mi cotoxinas producidos principalmente por varias especies de hongos del género Fusarium ( ej . F. Sporotríchioides , F. graminearum, F. poae y F. culmorum) y pueden ser producidos por miembros de otros géneros, tales como: Myrothecium, Cephalsporium, Tríchoderma y Trichothecíum. Los tricotecenos, están caracterizados químicamente por la presencia de un sistema básico de un anillo tetracíclico de scirpenol.

Químicamente, los tricotecenos son compuestos que tienen anillos s esquíterpenos caracterizados por un núcleo de 12,13- epoxy- 9-tricoteceno y tienen un número variable de sustituciones con grupos hidroxilo o acetoxi en las posiciones 3, 4, 7, 8 y 15 de la molécula. Regularmente, algunos tricotecenos solo difieren entre ellos por un solo grupo acetilo .

En total existen cuatro grupos de tricotecenos, sin embargo, el género Fusarium solo produce tricotecenos del tipo A y B. Considerando que el interés pecuario se centra más en los tricotecenos del género Fusarium, estos dos grupos son los de mayor interés.

Ejemplos de tricotecenos del tipo A son la toxina T-2, la toxina HT2, el diacetoxiscirpenol (DAS) y el neosalaniol, y entre los tricotecenos más importantes del tipo B se tiene el Deoxinivalenol (DON), mejor conocido como Vomitoxina, y el Nivalenol .

La estructura básica de los tricotecenos se presenta en fórmula (I) y las sustituciones a ésta estructura básica que forman los grupos A y B se presentan en la tabla 1.

Fórmula (I) Estructura básica de los tricotecenos

Tabla 1. Estructura de los tricotecenos de los grupos A y Et

El Peso Molecular (g/mol), R1-R5 están expresados en

Fórmula Ί .

Regularmente los tricotecenos producen en los animales los siguientes efectos nocivos: Vómito, diarreas, Irritación., hemorragias y necrosis en el tracto digestivo.

Particularmente, las micotoxinas más potentes de este grupo son la toxina T-2 y el diacetoxiscirpenol (DAS); las lesiones orales causadas por estas micotoxinas en aves son características. En cambio, el tricoteceno de mayor prevalencia en los granos y alimentos balanceados, que con mayor frecuencia se encuentra en altos niveles de concentración, es el deoxinivalenol (DON) o vomitoxina, cuyo nombre deriva del hecho que produce vómito y rechazo del animal al alimento.

Se ha observado que la presencia de los tricotecenos en los alimentos balanceados conduce una reducción en el consumo de alimento por parte de los animales. Especialmente los porcinos resultan ser muy sensibles a los efectos de los tricotecenos .

Aunque la diferencia entre los efectos tóxicos de la toxina T-2 y la vomitoxina (DON) no es muy notoria en lo que respecta al consumo de alimento, ambas toxinas difieren notablemente en el resto de sus efectos tóxicos. Los efectos de estas toxinas se deben a que, en ambos casos, se alteran los niveles de dopamina, triptófano, serotonina y los metabolitos de la serotonina en el cerebro de roedores y porcinos ( Prelusky et al 1992) .

Se ha observado que la concentración en el cerebro de estas sustancias es alterada de la misma manera que lo hacen las sustancia anoréxicas, por lo cual ha sido sugerido que la reducción en el consumo de alimento por los animales se debe, al menos en parte, al resultado de la alteración de los niveles de los neurotransmisores en el cerebro. Es probable que también en un futuro se encuentre una relación entre éstos efectos tóxicos y el sistema nervioso periférico. Considerando lo anterior, la industria ha estimado que la mejor manera de enfrentar el problema de las micotoxinas en los alimentos para animales es la prevención. Para lo cual, se ha esforzado en contar con un programa adecuado de manejo de granos que permita disminuir la posibilidad de que el grano y el alimento lleguen a contaminarse con estas toxinas. Incluso, se han tratado de implementar programas que permitan impedir que los granos ya contaminados logren llegar hasta las instalaciones de almacenamiento.

Se han investigado ya diversas formas de tratar el grano contaminado para obtener granos de buena calidad, sin embargo, todas estas medidas de prevención han resultado ser insuficientes. En este respecto, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) ha estimado que gran parte de los granos del mundo se encuentran contaminados con micotoxinas y la razón de ésta observación se debe precisamente al fracaso en los programas hasta ahora implementados en la Industria [Bhat y Vasanthí 1999) .

Una de las soluciones que se ha propuesto para resolver el problema de la contaminación con micotoxinas en los alimentos para animales, es el empleo de adsorbentes de micotoxinas, los cuales son usados como aditivos en los alimentos y funcionan atrapando o adsorbiendo las micotoxinas cuando se encuentran en el ambiente acuoso del tracto gastrointestinal del animal una vez que dicho animal consume el alimento contaminado. Estos adsorbentes de micotoxinas evitan, principalmente, que las micotoxinas sean absorbidas por el animal, que pasen a su sistema circulatorio y que causen consecuentemente sus efectos nocivos. Desde hace varios años, ya se conoce el uso de aluminosilicatos , arcillas, zeolitas e incluso organoaluminosilicatos como adsorbentes de micotoxinas {Phillips et al 1988, Kubena et al 1990).

En el estado de la técnica, encontramos diversos documentos gue se refieren a adsorbentes de micotoxinas. Por ejemplo, la solicitud de patente internacional con número de publicación WO 91/13555 publicada el 19 de septiembre de 1991, describe una composición sólida, seca, biodegradable, y recubierta con un agente secuestrante, para usarse como aditivo para adsorber micotoxinas en alimento contaminado. Dicha composición comprende un mineral de filosilicato como montmorillonita cálcica.

Por su parte, el documento S.L. Lemke, P.G. Grant y T.D. Phillips "Adsortion of Zearalenone by Organophilic Montmorillonite Clay" J Agrie. Food Chem. (1998), pp . 3789- 3796, describe una arcilla de montmorillonita modificada orgánicamente ( organofilica ) gue es capaz de adsorber zearalenona, en donde el organófilo puede ser, entre otros, por ejemplo hexadeciltrimetilamonio (cloruro), una amina cuaternaria que tiene grupos metilo y una cadena de dieciséis carbonos alifática y lineal, pero ninguno de dichos radicales es polar.

La patente Estadounidense con número de publicación US 6,827,959 Bl publicada el 7 de diciembre de 2004 divulga adsorbentes de micotoxinas que comprenden un silicato laminado orgánicamente modificado el cual comprende un compuesto de onio cuaternario, en donde dicho compuesto de onio incluye al menos un grupo alquilo C10-C22 y un sustituyente aromático, y en donde el 2 al 30% de los cationes intercambiables del silicato laminado son intercambiados con compuestos de onio cuaternario. El grupo alquilo del compuesto de onio cuaternario de este adsorbente de micotoxinas es una cadena alifática, pero no polar .

La solicitud de patente internacional con número de publicación WO 02/052950 (2002), que describe un organomineral modificado con una amina cuaternaria de cadena larga, por ejemplo con dioctadeciltrimetilamina, octadeciltrimetilamina, octadecildimetilamino y compuestos similares, todos los cuales son aminas cuaternarias que tiene qrupos metilo y una cadena de carbono alifática y lineal, pero ningún radical es polar. Este organomineral modificado se usa como aditivo de alimento para adsorber micotoxinas en animales.

La solicitud de patente Estadounidense con número de publicación US 2004/0028678 Al publicada el 12 de febrero de 2004, por su parte, describe el uso de un silicato laminado activado con ácido para adsorber aflatoxinas, ocratoxinas, Fumonisina, zearalenona, deoxinivalenol , toxina T-2 y ergotamina .

La solicitud de patente Estadounidense con número de publicación US 2008/0248155 (2008) describe el uso de una composición que comprende estevensita para la adsorción de micotoxinas, como por ejemplo, la micotoxina T-2.

La solicitud de patente Estadounidense con número de publicación US 2010/0330235 (2010) describe un adsorbente de micotoxinas, por ejemplo aflatoxina, zearalenona, ocratoxina A y fumonisina Bl, basado en la combinación de un silicato orgánico con estructura amorfa y dodecilamina, la cual es una amina primaria que tiene una cadena de carbono de doce carbonos alifática y lineal, pero no polar. Recientemente otras soluciones han sido también propuestas para resolver el problema de la descontaminación de alimento con micotoxinas. Por ejemplo, la solicitud de patente Estadounidense US 2012/0070516 publicada el 22 de marzo de 2012 divulga un método para volver menos dañino el alimento contaminado con micotoxinas, como deoxinivalenol y toxina T-2, usando básicamente biomasa lignocelulósica de plantas o sus componentes de biomasa aislados; También encontramos la solicitud de patente Estadounidense US 2012/0219683 publicada el 30 de agosto de 2012, que describe un adsorbente de micotoxinas, como deoxinivalenol y toxina T-2, que comprende un material de arcilla y carbón activado para descontaminar el alimento con micotoxinas indeseables.

Por otra parte, la solicitud Patente internacional con número de publicación WO 2015/075686, presenta un adsorbente del tipo de organoaluminosilicato que utiliza un grupo amonio cuaternario funcionalizado con una cadena de alquil fenol etoxilado o más particularmente un derivado de un nonil fenol etoxilado, y el adsorbente de micotoxinas derivado presenta una buena protección contra el efecto tóxico de la vomitoxina y la toxina T2.

A pesar de todos los esfuerzos anteriores, en el campo técnico de la presente invención todavía existe la necesidad de contar con alternativas para enfrentar el problema de las micotoxinas, tales como la vomitoxina, la toxina T-2, aflatoxinas y fumonisina Bl, en los alimentos para animales. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Como resultado de un extenso trabajo de investigación, los inventores de la presente solicitud han encontrado experimentalmente y de manera inesperada que un adsorbente de micotoxinas del tipo organoaluminosilicato usando un grupo funcional carboxilo en una de las cadenas alifáticas de un compuesto amonio cuaternario, permite una alta adsorción de vomitoxina y/o de la toxina T-2, cuyo valor objetivo de adsorción de vomitoxina resulta ser particularmente elevado, y mantiene también la adsorción de otras micotoxinas, como aflatoxinas, fumonisina Bl .

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un adsorbente de micotoxina del tipo organoaluminosilicato que emplea un compuesto amonio cuaternario con un grupo funcional carboxilo en una de sus cadenas alifáticas, el cual se emplea en alimentos balanceados para evitar los efectos nocivos de las micotoxinas, particularmente de los tricotecenos tipo A y B, y con especial énfasis de la vomitoxina (o deoxinivalenol ) y la toxina T-2 en animales. Se encontró que el grupo carboxilo en los radicales alifáticos del compuesto amonio cuaternario empleado en el aluminosilicato, le imparte al adsorbente de micotoxinas de la presente invención una alta polaridad a la superficie .

En un segundo aspecto, la invención se refiere a una premezcla para preparar el adsorbente de micotoxinas de la presente invención, un aditivo para alimento balanceado de animales y una formulación de alimento balanceado para animales que incluyen el adsorbente de micotoxinas de la invención.

En un tercer aspecto, la invención se refiere al uso del adsorbente de micotoxinas de la presente invención, en la preparación, de un aditivo para alimento balanceado de animales y en la preparación de una formulación de un alimento balanceado, para -tratar o prevenir uno o más efectos nocivos o síntomas en el tracto digestivo asociados con la intoxicación por tricotecenos, particularmente tri cotecenos A y B, y especialmente de la Vomitoxina (o Deoxinivalenol ) y de la. toxina T-2.

En un cuarto aspecto, la presente invención proporciona un. proceso para preparar un adsorbente de tricotecenos especialmente para vomitoxina, mediante la reacción de un aiuminosili cato base de una capacidad de intercambio catió.nico de al menos 2.0 míliequival.ente.s/100 g y un compuesto orgánico anfo-férico que presente un grupo carboxilo en un extremo.

En un aspecto más, la presente invención se. refiere al uso del adsorbente de micotoxinas de la invención, en un. alimento contaminado con micotoxinas . La invención también se dirige a un método, para preparar un alimento balanceado- para animales que evita, .los problemas de mi cotoxicosis en animales.

El adsorbente de micotoxinas. de la invención se. usa adicionándolo- al. alimento contaminado, ya sea en forma, granular o en polvo, ya séa solo o en Combinación con un adsorbente de micotoxinas conocido, con el fin de- lograr una mejor adsorción de las micotoxinas, que se eliminan conjuntamente a través de las- heces..

Así, por medio de la práctica de la presente invención, se consigue evitar que las micotoxinas en los alimentos contaminados -sean absorbidas en. el tracto gastrointestinal de un animal, cuando el animal ingiere su alimento y, consecuentemente, con ello se mejora substancialmente la salud dé los animales, lo cual se ve reflejado tanto en la ganancia de peso en el animal, como en la productividad de los productos derivados como el huevo o la leche.

DESCRI PCI ÓN DETALLADA DE LA INVENCI ÓN

Los inventores de la presente solicitud exploraron experimentalmente la hipótesis de aumentar la polaridad de la superficie de un adsorbente de micotoxinas del tipo organoaluminosilicato usando un grupo funcional carboxilo en una de las cadenas alifáticas de un compuesto amonio cuaternario con el fin de adsorber de manera eficiente las micotoxinas .

De esta manera, la presente invención se fundamenta en el hecho de que una modificación de la superficie de los aluminosilicatos mediante un tratamiento como se describe en la presente solicitud, puede ser utilizada para aumentar su capacidad de adsorción de micotoxinas. El tratamiento a seguir depende de lo que se pretende lograr, pero generalmente con él se manipulan dos características principales de la superficie que son el carácter hidrofílico y el carácter hidrofóbico u organofilico {Lara et al 1998) .

Particularmente, en la presente invención la modificación de la superficie se realiza con un compuesto orgánico anfótero con una funcionalidad carboxilo, de forma tal que la superficie logre tener un carácter altamente polar. El compuesto orgánico que se utiliza para la modificación de la superficie puede ocupar parte o todos los sitios activos de la superficie del aluminosilicato . El aluminosilicato utilizado puede ser un tectosilicato o un filosilicato o una mezcla de ambos, con la condición de que el material que sea usado tenga una capacidad de intercambio catiónico de al menos 20 miliequivalentes por 100 gramos de material, y preferentemente 55 miliequivalentes por 100 gramos de material.

La selección del compuesto orgánico depende de la especificidad: y eficiencia que se desee obtener en la adsorción de las micotoxinas . En el caso de la presente invención, preferentemente el compuesto orgánico utilizado es una betaina (trimetilglicina o TMG) . Este compuesto orgánico se utiliza en una proporción del 25% al 120% de la capacidad de intercambio cat iónico del aluminosilicato utilizado. La reacción se lleva a cabo en medio acuoso con agitación a una temperatura entre 15 y 85 °C y con un tiempo de 0.25 a 3 horas. El producto se separa mediante filtración, se seca a una temperatura entre 40 y 150 °C y se granula o se muele a mallas entre 100 y 325.

El aditivo objeto de la presente invención es un adsorbente de baja inclusión que se adiciona a los alimentos contaminados con tricotecenos, a razón de 0.025% a 0.2% del peso del alimento.

De acuerdo con el primer aspecto, la: invención se refiere a un adsorbente de micotoxinas caracterizado porque comprende un aluminosilicato orgánicamente modificado con un derivado de betaina de . fórmula general (I) o . una sal de . dicho derivado:

en donde R representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de carbono y n es 1 a 12.

En el caso de que R sea igual a 1 y n sea igual a l, el derivado de betaina de fórmula (I) es la trimetilglicina, conocida simplemente como Betaina, de acuerdo a la figura (la):

En una modalidad, la invención se refiere a un adsorbente de micotoxinas caracterizado porque comprende un aluminosilicato orgánicamente modificado con un derivado de betaina de fórmula (I) o una sal de dicho derivado, en donde el aluminosilicato puede ser un tectosilicato, un filosilicato o una mezcla de ambos.

En otra modalidad mas, la invención se refiere a un adsorbente de micotoxinas caracterizado porque comprende un aluminosilicato orgánicamente modificado con un derivado de betaina de fórmula (I), en donde R representa un grupo metilo y n es 1 a 12, más preferentemente n es 1 a 6, y más preferentemente n es igual a 1.

La invención se refiere también a un adsorbente de micotoxinas caracterizado porque comprende un aluminosilicato orgánicamente modificado con un derivado de betaina de fórmula (I) , en donde n es igual a 1 y R representa alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, preferentemente R representa alquilo con 1 a 3 átomos de carbono y más preferentemente R representa alquilo con 1 átomo de carbono.

Otra modalidad particular adicional, la invención se refiere a un adsorbente de micotoxinas caracterizado porque comprende un aluminosilicato orgánicamente modificado con una sal del derivado de betaina de fórmula (I), preferentemente dicha sal es Clorhidrato de Betaina de acuerdo con la fórmula (Ib) :

En otra modalidad, el adsorbente de micotoxinas de conformidad con la invención comprende un aluminosilicato orgánicamente modificado con el derivado de betaina de fórmula (I) o una sal de dicho derivado, en donde el aluminosilicato tiene una capacidad de intercambio catiónico de al menos 20 miliequivalentes por 100 gramos de material y más preferentemente de 55 miliequivalentes por 100 gramos de material .

El adsorbente de micotoxina de conformidad con la presente invención puede comprender además un aluminosilicato orgánicamente modificado con el derivado de betaina de fórmula (I) o una sal de dicho derivado, que se utiliza en una proporción del 25% al 120% de la capacidad de intercambio catiónico (CIC) del aluminosilicato utilizado, preferentemente se utilizad en una proporción de 60% a 120% CIC. En una modalidad más, el adsorbente de mi cotoxinas de conformidad con la invención puede comprender un aiuminosilicato orgánicamente modificado con el derivado de betaina de fórmula (I) o una sal de dicho derivado, que tiene una capacidad. de intercambio catiónico de al menos 5.5 millequivalentes por 100 gramos de material...

La invención también se refiere a un adsorbente de. micotoxina que comprende un alumino-silicato orgánicamente modificado con el derivado de betaina de fórmula (I), (la),, o una sal de dicho derivado, particularmente el clorhidrato de. betaina que. tiene la fórmula (Ib), en donde dicho derivado d.e betaina de fórmula (I) o la sal de dicho derivado, se utiliza en una proporción, del 25% al 12.0% de ia capacidad de intercambio catiónico. (CIC) del aluminosilicato utilizado y más preferentemente se utiliza, en una proporción del 60% al. 120%- CIC.

De acuerdo con el segundo aspecto.,, la invención se refiere a una. premezcla para preparar el. adsorbente de micotoxinas de la presente invención, un aditivo para alimento balanceado de. animales y una .formulación de alimento balanceado para, animales que incluyen el. adsorbente de mi cotoxinas de la invención.

De acuerdo con el tercer aspecto, la invención se refiere al uso del adsorbente de- micotoxinas 'de la presente invención, en la preparación de un aditivo para alimento balanceado de animales y en la preparación de una formulación de un alimento, balanceado, para -trata.r o prevenir uno o más efectos nocivos o síntomas en el tracto digestivo asociados con la intoxicación por tricotecenos, particularmente tricotecenos A y B., y especialmente de la vom.itox.ina (o deoxinivalenol) y de la toxina T-2.

La invención involucra el uso de un adsorbente 'de micotoxinas caracterizado porque comprende un aluminosilicato orgánicamente modificado con un derivado de betaína de acuerdo con la fórmula (I) o una sal de dicho derivado, en la. preparación de un aditivo para alimento balanceado de animales para tratar o prevenir uno o más efectos nocivos o -síntomas en el tracto digestivo asociados con la intoxicación por tricotecenos A γ/ο B, tal como vómito, diarrea, irritación, hemorragias o necrosis en el tracto digestivo asociada con la intoxicación, por tricotecenos..

En. la presente invención, uno o más efectos nocivos o. uno o más síntomas en el tracto digestivo asociados con la intoxicación por tricotecenos pueden, ser seleccionados del grupo que consiste de: Diacetoxiscirpenol (DAS), toxina. .HT-2 (HT-2), toxina T-2 (T-2)., neosolaniol (NEO), deoxinivalenol (DON) o vomitoxina . , 3-acetildeoxinivalenol (3-AcDON),nivalenol (NIV) , fusarenon-X (Fus-X), tricotecolona (TRI) y una combinación de los anteriores.

También, otra modalidad más de la invención se refiere al uso de un aditivo para alimento balanceado, de animales de conformidad. con la invención en la preparación de una formulación de alimento balanceado para reducir o eliminar. Ios- efectos nocivos o síntomas en el tracto digestivo asociados con la Intoxicación por tricotecenos en animales,, espécíficámente los efectos nocivos los tricotecenos. A -y/o B, y más específicamente del deoxinivalenol (o vamitoxina. ) y toxina T-2. La invención también consiste en un adsorbente de micotoxinas de conformidad con la invención para su uso como aditivo para forraje de animales para tratar o prevenir uno o más efectos nocivos o uno o más síntomas en el tracto digestivo asociados con la intoxicación por tricotecenos , en donde el aditivo para forraje de animales es para tratar o prevenir el vómito, la diarrea, la irritación, hemorragias, necrosis o lesiones orales.

La presente invención se refiere además a un proceso para preparar el adsorbente de micotoxinas de la invención que comprende las siguientes etapas:

a) poner en contacto un aluminosilicato con capacidad de intercambio catiónico de al menos 20 miliequivalentes por 100 gramos de material en un medio acuoso con agitación a una temperatura entre 15 y 85°C y con un tiempo de 0.25 a 3 horas con un derivado de betaína de fórmula (I) o (la), o bien con un una sal de dicho derivado, particularmente clorhidrato de un derivado de betaína de fórmula (Ib) y más particularmente clorhidrato de betaína, en una proporción del 25% al 120% de la capacidad de intercambio catiónico del aluminosilicato utili zado ;

b) Separar mediante filtración;

c) Secar a una temperatura entre 40 y 150°C; y

d) Granular o moler a mallas entre 100 y 325.

Los siguientes ejemplos muestran que el valor objetivo de protección contra los efectos de la vomitoxina y de la toxina T-2 mediante el adsorbente de micotoxinas de la presente invención resulta ser particularmente elevado. Dichos ejemplos, que incluyen la preparación del adsorbente de micotoxinas de la presente invención y su evaluación "in vivo", todo lo cual es proporcionado con el fin de ilustración y no de limitación.

Ejemplo 1

PREPARACIÓN DEL ADSORBENTE DE MICOTOXINAS DE LA INVENCIÓN.

(MÉTODO CON BETAÍNA)

MATERIAS PRIMAS A UTILIZAR.

- Las características del compuesto orgánico utilizado para el tratamiento de superficie se muestran en la Tabla 2.

- EL aluminosilicato base utilizado es un aluminosilicato del tipo Bentonita, con capacidad de intercambio catiónico de 55 meq/100g.

Tabla 2. Características de la betaína utilizada.

FORMULACIÓN.

El diseño experimental inicial se desarrolló con base en el porcentaje de sustitución de la capacidad, de intercambio catiónico (CIC) del aluminosilicato base. Se tomó como base un porcentaje de sustitución del 60% a 120% de CIC.

DESARROLLO EXPERIMENTAL DE FORMULACIONES .

MATERIALES Y EQUIPOS.

1. Vidriería de laboratorio. 2. Agitador magnético.

3. Estufa de secado.

4. Mortero o molino de laboratorio.

5. Tamiz malla 200.

PROCEDIMIENTO.

• El procedimiento de intercambio se lleva a cabo de acuerdo al estado de la técnica (S.L. Lemke, P.G. Grant y T.D. Phillips "Adsortion of Zearalenone by Organophilic Montmorillonite Clay" J Agrie. Food Chem. (1998), pp . 3789-3796) . En este caso particular, al agua se le adiciona ácido clorhídrico con el objetivo de obtener una carga positiva en el Nitrógeno.

• La fase final de la reacción se lleva a cabo con un tiempo de 2 horas .

• Filtrar la mezcla.

• Secar la muestra en la estufa a una temperatura de alrededor de 105 °C

• Moler la muestra.

• Tamizar en malla 200.

• Realizar análisis correspondientes según la muestra.

Ejemplo 2

PREPARACIÓN DEL ADSORBENTE DE MICOTOXINAS DE LA INVENCIÓN.

(MÉTODO CON CLORHIDRATO DE BETAINA)

MATERIAS PRIMAS A UTILIZAR.

- Las características del compuesto orgánico utilizado para el tratamiento de superficie se muestran en la Tabla 3. - EL aluminosilicato base utilizado es un aluminosilicato del tipo Bentonita, con capacidad de intercambio catiónico de 55 meq/100g.

Tabla 3. Características de la betaina utilizada.

FORMULACIÓN.

El diseño experimental inicial se desarrolló con base en el porcentaje de sustitución de la capacidad de intercambio catiónico (CIC) del aluminosilicato base. Se tomó como base un porcentaje de sustitución del 60% a 120% de CIC.

DESARROLLO EXPERIMENTAL DE FORMULACIONES.

MATERIALES Y EQUIPOS.

6. Vidriería de laboratorio.

7. Agitador magnético.

8. Estufa de secado.

9. Mortero o molino de laboratorio.

10. Tamiz malla 200.

PROCEDIMIENTO.

• El procedimiento de intercambio se lleva a cabo de acuerdo al estado de la técnica (S.L. Lemke, P.G. Grant y T.D. Phillips "Adsortion of Zearalenone by Organophilic Montmorillonite Clay" J Agric. Food Chem. (1998), pp . 3789-3796) . En este caso, debido al clorhidrato en la betaína utilizada, no se adiciona ácido clorhídrico.

• La fase final de la reacción se lleva a cabo con un tiempo de 2 horas.

• Filtrar la mezcla.

• Secar la muestra en la estufa a una temperatura de alrededor de 105 °C

• Moler la muestra.

• Tamizar en malla 200.

• Realizar análisis correspondientes según la muestra.

Ejemplo 3

Evaluación "ín vivo" en ratas con un adsorbente de micotoxinas de la invención diseñado para adsorber Vomi toxina (o Deoxinivalenol ) .

En este ejemplo se utiliza como adsorbente de micotoxinas, un aluminosilicato orgánicamente modificado con un clorhidrato de betaína, al cual denominamos Zeotri B2 o ZB2.

En el experimento se emplearon 30 ratas Sprague Dawley machos recién destetados distribuidos en 3 grupos y con una semana de adaptación. Se usó como repetición una sola rata. Los grupos control negativo y positivo así como el de desafío, tuvieron 10 ratas por tratamiento. Las ratas se recibieron del bioterio de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) . El tiempo de experimentación fue de 35 días. El nivel de contaminación con Vomitoxina (o DON) fue de 12 mg/kg (12 ppm ó 12, 000 ppb ) en el alimento. La dosis del adsorbente Zeotri B2 fue de 1.5 kg/Tonelada de alimento.

El DON presente en el alimento, afectó la tasa de crecimiento del animal; esto se observa en la ganancia de peso debido a la disminución en el consumo del alimento.

A la concentración utilizada de 12, 000 ppb de DON, se presentaron diferencias estadísticamente significativas en los parámetros productivos, entre los tres tratamientos: ganancia de peso, consumo de alimentos y conversión alimenticia. Una importante observación, es que el grupo tratado con Zeotri B2 tuvo menor variación en el peso final y esto se confirma porque hay menos error estándar.

La Unión Europea establece que un producto es considerado efectivo, basado sobre un biomarcador cuando protege un 40%. En este caso, la efectividad fue estimada en base a la ganancia de peso respecto al grupo control positivo, que es el peso gue recuperó el grupo gue consumió el adsorbente. La efectividad del adsorbente de micotoxinas de la presente invención, basada en la ganancia de peso fue sorprendentemente de ZB2 — 64.1%.

Las tablas 4 a 6 a continuación presentan los resultados productivos en peso inicial y final, así como ganancias de peso, consumo de alimento y conversión alimenticia.

Tabla No. 4. Pesos Inicial y Final, Ganancia de peso,

conversión Alimenticia y consumo de alimento.

umo e ento

Medias con letras diferentes son estadísticamente significativas para p < 0.05.

Medias con letras diferentes son estadísticamente significativas para p < 0.05.

Medias con letras diferentes son estadísticamente significativas para p < 0.05.

Los resultados experimentales obtenidos demuestran que en el DON presente en la dieta del grupo control positivo, afecto el consumo de alimento. El efecto del DON se manifestó a partir de la tercera semana de consumo de alimento. Lo mismo sucedió en el grupo de desafío ZB2, pero en menor grado.

Los niveles de inclusión de DON en este experimento (12, 000 ppb ) afectaron el consumo de alimento y por consiguiente la ganancia de peso. Estos resultados mostraron diferencias estadísticamente significativas de estos parámetros entre los grupos.

El adsorbente de micotoxinas ZB2 a una dosis de 1.5 kg/T, fue capaz de disminuir los efectos de 12, 000 ppb de DON con diferencias estadísticas contra el grupo control positivo, en los parámetros evaluados.

Ejemplo 4

Evaluación in vivo en ratas con un adsorbente de micotoxinas de la invención diseñado para adsorber Vomitoxina (o Deoxinívalenol ) a una dosis mayor de inclusión. Se llevó a cabo un segundo experimento con ratas para evaluar la eficacia del adsorbente a una dosis ligeramente mayor de 2 kg/T, con una contaminación de DON del 12.5 ppm.

En el experimento se emplearon, esta vez 60 ratas Sprague Dawley machos recién destetados distribuidos en 3 tratamientos. También se consideró una semana de adaptación de las ratas y el experimento tuvo una duración de 35 días . Se usó una rata como repetición.

La dosis del adsorbente de micotoxinas de la presente invención (ZB2) como se mencionó, fue de 2 kg/T de alimento y el nivel de contaminación de DON fue de 12.5 ppm, pero además se tuvo un nivel de contaminación de Zearalenona de 10.2 ppm. Los resultados se presentan en la tabla 7.

Tabla 7 . Pesos iniciales y finales de las ratas después de 35 días de experimentación, asi como datos de ganancia de peso, consumo de alimento y conversión alimenticia.

Medias con letras diferentes son estadísticamente significativas para p < 0.05.

Se observa que el adsorbente de micotoxinas de la invención, Zeotri B2, permitió una protección con base en la ganancia de peso sorprendentemente del 59.5%, con diferencia estadística .

Ejemplo 5

Evaluación in vivo del adsorbente de micotoxinas de la invención contra los efectos adversos de 1,8 ppm de toxina T- 2 proveniente de un cultivo de Fusarium Sporotrichioides, en pollos de engorde en fase de crecimiento (días 1 a 28 de edad) .

Con el objetivo de tener información de la eficacia del adsorbente de micotoxinas aquí descrito, en avicultura, se llevó a cabo un experimento con pollo de engorda, utilizando alimento contaminado con toxina T2, otro tricoteceno.

Se usaron 112 pollos de 1 día de edad, distribuidos en 4 tratamientos de 4 repeticiones con 7 pollos por repetición. La tabla 7 siguiente muestra la distribución de los tratamientos y el nivel de contaminación con Toxina T2, que fue del orden de 1900 ppb . El adsorbente de micotoxinas de la invención se usó a 2 kg/T. El experimento tuvo una duración de 28 días y el alimento base fue comercial.

Al. final del periodo experimental, los pollos fueron pesados para calcular la ganancia de peso asi como la conversión alimenticia. La tabla 9 presenta los resultados finales .

Tabla 9 . Pesos iniciales y finales de Los. pollos después de 28 días de experimentación, asi como datos de ganancia de peso, consumo de alimento y conversión alimenticia.

Medias con letras diferentes son estadísticamente significativas para p < 0.05.

De este experimento se observa que el adsorbente de micotoxinas de la invención, ofreció una buena protección con diferencia estadística, contra el efecto negativo de la Toxina T2.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.