CERCETARI TRANSDISCIPLINARE PRIVIND ESENTIALITATEA SI NIVELELE DE SUPLIMENTARE ALE BORULUI IN HRANA PUILOR DE CARNE SI A TINERETULUI PORCIN

Etapa a III-a

Caracterizarea completa a unor produsi ai B-lui care vor fi studiati ca suplimente furajere pentru pui broiler

Scopul si obiectivle vizate prin activitatile etapei:

Scopul acestui etape priveste obtinerea un raspuns complex bazat pe date stiintifice, cu caracter de pionerat, in ceea ce priveste esentialitatea borului si a necesitatii suplimentarii lui in hrana la puii broileri, din dorinta de a valorifica competentele, metodologia de abordare si capacitatile tehnice deja existenta in tara pe aceasta tematica de mare noutate si complexitate.

Obiectivele etapei a III-a:

Imbunatatirea modelului tehnico-experimental utilizat pentru determinarea biodisponibilitatii nutrientilor din hrana

Experimentari privind esentialitatea B-lui si a necesitatii suplimentarii sale la puii broileri

Stimularea formarii unei retele de excelenta interdisciplinare virtuale cu implicarea tinerilor doctoranzi si studenti la masterat. Promovarea retelei de excelenta prin comunicari si publicatii stiintifice comune

Activitatile etapei a III-a:

Activitatea III.1 (A2.2) Analiza completa a cel putin 2 produsi ai B-lui care pot fi utilizati ca supliment in hrana animalelor

Activitatea III.2 (A2.6) Elaborarea modelului experimental de apreciere a efectelor biochimice si productive datorate suplimentelor cu bor la puii broileri de carne

Activitatea III.3 (A2.6) Experimentarea modelului de apreciere a efectelor utilizarii suplimentelor cu bor la puii broiler

Activitatea III.4 (B2) Articole de diseminare a rezultatelor partiale; completarea paginii web

1. INTRODUCERE

In domeniul nutritiei animalelor, rolul unor microelemente nu este complet elucidat si rezultate contradictorii sunt raportate in literatura de specialitate. In acest context, se inscriu si unele studii desfasurate dupa sfarsitul anilor '80 axate pe micro-elementul bor, considerat esential pentru plantele superioare , dar nu pentru oameni sau animale (Underwood si Suttle, 1999). O serie de date experimentale sunt descrise in literatura de specialitate, dar nu exista o definitie concreta a functiei reale a borului si posibile cerinte nutritionale pentru pasari. Hunt si Nielsen (1981), au sugerat ca borul are rol biologic in imbunatatirea ratei de crestere, a eficientei nutritionale, a retentiei de calciu si fosfor la puii de carne, pe langa reducerea simptomelor deficitului de vitamina D. Exista studii care au demostrat ca borul joaca un rol important in metabolismul macro-mineral la puii de carne, in special al calciului, prin imbunatatirea echilibrului mineral si a mineralizarii osului ceea ce determina reducerea pierderilor datorate fracturilor osoase, in principal in fabricile de prelucrare a carcaselor pentru consum (Elliot si Edwards, 1992; Rossi si colab,. 1993). Borul, desi inca nu este considerat esential pentru pasarile de ferma sau pentru celelalte animale, este recomandat de NRC (1984) pentru hrana pasarilor la un nivel de 2 ppm, indiferent de categoria de pasari sau tipul de productie. Aceste recomandari nu s-au regasit in cerintele pentru pasari din 1994 (NRC, 1994). Prin urmare, sunt disponibile doar recomandarile pentru dietele experimentale si purificate.

Rossi si colab. (1990) au cercetat efectele a patru niveluri de bor (0, 20, 80 si 320 ppm) combinate cu doua niveluri de riboflavina (4,4 si 17,6 ppm) in dietele puilor de carne intre 1 si 49 zile. La 21 zile de varsta, consumul de hrana, greutatea corporala si mortalitatea au fost semnificativ mai mica pentru puii de carne cu dieta suplimentata cu 320 ppm bor. In plus, puii de carne hraniti cu alimente care contin bor au avut o mai buna conversie a hranei in perioada experimentala in comparatie cu grupul control (0 ppm bor). Cele trei niveluri testate de bor nu au avut nici un efect asupra greutatii tibiei si a continutului de cenusa. Cel mai inalt nivel de riboflavina in diete nu a compensat efectele adverse ale celui mai inalt nivel de bor asupra greutatii corporala. Cu toate acestea, nivelele mai mici de bor combinate cu prezenta riboflavinei au dus la o imbunatatire semnificativa a greutatii corporale a puilor broiler la sfarsitul perioadei experimentale.

In anul 1991, s-a intreprins un experiment referitor la toxicitatea acidului boric de catre Sander si colab, (1991). Rezultatele experimentului indicau ca doza letala orala de acid boric la puii de o zi este 2,95 ± 0,35 g/kg corp, ceea ce clasifica acest produs ca fiind putin toxic pentru pui. Pui broileri in varsta de o zi au fost pusi in custi tratate cu 0, 0.9, 3.6 sau 7.2 kg acid boric la 9,9 m² podea. Nivelele de reziduuri de bor in creier, rinichi, ficat si muschii albi, nu sunt statistic crescute la puii hraniti cu 500 ppm sau 1250 ppm acid boric in timp de 3 saptamani. Insa, rezidurile au fost marite la puii hraniti cu 2500 ppm sau 5000 ppm acid boric. Aceste date indica faptul ca, broilerii crescuti in custi tratate cu acid boric, nu consuma suficient acid boric pentru a provoca nivele crescute de bor in tesuturi.

Elliot si Edwards (1992) au evaluat diferite niveluri de suplimentare cu bor a dietei (0, 5, 10 si 20 ppm), precum si posibilele interactiuni intre bor, calciu (0,65 si 0,90%) si colecalciferol (110 si 1100 UTI). Borul nu a afectat cresterea in greutate, eficienta hranei pentru animale sau incidenta osteodistrofiei (discondroplazia) tibiala, dar a avut un efect important asupra cenusei osoase (a scazut % de cenusa incepand de la 10 ppm). Nu au existat interactiuni intre variabilele evaluate.

Cerintele de bor pentru puii de carne in primele 21 de zile de varsta au fost evaluate in doua studii cu diferite nivele de suplimentare: 0, 5, 40, 80 si 120 ppm in primul experiment si 0, 60, 120, 240 si 360 ppm in al doilea experiment (Rossi et al, 1993.). Suplimentarea cu 5 ppm bor a dus la un raspuns pozitiv; puii de carne au avut greutatea si rezistenta la rupere a tibiei mai mari. Pe de alta parte, pui de carne hraniti cu cea mai mare concentratia de bor (360 ppm), in al doilea studiu, au avut o greutate mai mica decat cei din lotul martor fara supliment de bor.. Nici nivelurile de bor in ficat, nici dezvoltarea puilor broiler, nu au fost afectate de diete cu un contin mai mare de 240 ppm bor. Autorii au concluzionat ca rezultatele nu au fost definitive si nu indica o cerinta in bor la dietele pe baza porumb si soia la pui broiler.

Bai si Hunt (1996) au raportat ca in cazul carentei de B scade raspunsul anticorpilor la sobolani, imunizati cu antigene bacteriene. Mai mult decat atat, Bai si Hunt (1995) au constatat ca, concentratiile mari de B in dieta (20 g/g dieta) au intarziat debutul si severitatea artritei induse la sobolani.

In alt studiu, Hunt (1997) arata ca suplimentarea cu B (aproximativ 1,3 mg/kg dieta) la puii hraniti cu o dieta saraca in B (aproximativ 0,2 mg/kg ) a crescut concentratia de 2-phosphoglycerate si a scazut concentratiei de dihiroxiacetona in ficat. Aceste constatari sugereaza faptul ca aportul de B are o influenta asupra caii hepatice glicolitice de energie si, astfel, afecteaza metabolismul energetic. Dovezi suplimentare pentru implicarea B-lui in metabolismul energetic aduc si constatarile ca in cazul carentei de B se exacerbeaza nivelul glicemiei cauzate de deficit de colecalciferol la pui (Hunt si Nielsen, 1987); scaderea trigliceridelor plasmatice la pui (Bai si Hunt, 1995; Hunt si Herbel, 1993) si la sobolani (Aasen si Hunt, 1993; Herbel si Hunt, 1992).

Si Wilson si Ruszler (1997) au studiat efectele suplimentarii cu bor in dietele puilor broiler. Ei au constatat ca adaugarea a 50 ppm bor in dieta, imbunatateste unele caracteristicile ale oaselor (rezistenta la rupere, forta de forfecare si procentul de cenusa), dar nu influenteaza cresterea in greutate.

Intr-un experiment realizat pe pui de carne masculi, Fassani si colab. (2004) au studiat mai multe niveluri de suplimentare a ratiei cu bor (0, 30,60, 90, 120 si 150 ppm). Autorii studiului considera, pe baza unor calcule de regresie, ca nivelul ideal de supliment de B este de 37.4 ppm pentru periaoda 1-21 zile, nivel cu efect de stimulare a cresterii in greutate. Un calcul estimativ al cantitatii ideale de bor adaugat ratiei, pentru intreaga perioada testata (1-49 zile), ar fi de 57 ppm. S-a constatat ca cenusa si nivelul de calciu in tibia puilor de carne ca si viabilitate acestora pe intreaga perioada de crestere nu au fost afectate de suplimentarea cu bor.

Kurtoglu si colab., (2005) au investigat efectele suplimentarii dietei cu 5 si 25 mg/kg bor cu cantitati inadecvate (6,25 microg/kg) sau adecvate (50 micro/kg) de colecalciferol (vitamina D3) asupra parametrilor biochimici, caracteristicilor tibiei, limfocitelor din sangele periferic, celulelor din plasma splenica la broilerii de gaina. Suplimentarea dietei cu bor afecteaza concentratia de bor, fier, cupru si zinc din plasma si de asemenea concentratiile de bor, zinc si calciu din tibie, dar nu are nici un efect asupra concentratiilor de fier si cupru din tibie si nici asupra greutatii tibiei. Hematocritul si hemoglobina au inregistrat cresteri importante datorita suplimentarii borului, insa nu au existat efecte asupra ratiei de leucocite precum eozinofile, bazofile, monocite, limfocite si trombocite. Acest studiu sustine ipoteza ca borul are un rol biologic important care afecteaza metabolismul mineral al animalelor influentand atat mecanismul biochimic cat si pe cel hematologic.

2. SURSE DE BOR UTILIZATE CA SUPLIMENTE IN HRANA ANIMALE

Sursele de bor care pot fi utilizate ca suplimente in hrana categoriilor de animale luate in studiu respectiv pui de carne si tineret porcin sunt acidul boric si fructoboratul de calciu.

Acidul boric reprezinta sursa cea mai uzuala de bor folosita in cercetarile efectuate pana in prezent, pe care noi am utilizato ca model de referinta a rezultatelor obtinute ca urmare a folosirii unei surse naturale de suplimentare a borului: fructoboratul de calciu.

Cele doua surse au fost analizate complet din punct de vedere al solubilitatii si reactivitatii in medii fiziologice precum si al caracteristicilor lor fizico-chimice generale, al concentratiei in bor si al potentialului de oxido-reducere a produsilor borului.

Sursa 1. Acidul boric

Acidul boric, (tabelul 1.) numit si acid boracic sau acid ortoboric sau Acidum Boricum, B(OH)₃ se prezinta sub forma de cristale lucioase, incolore, translucide, alcatuite din molecule plane de B(OH)₃ (cu B hibridizat sp²) unite prin legaturi de hidrogen. Acidul boric, in solutie apoasa, un acid monobazic foarte slab (K_a=3,8x10^-10). Aciditatea acidului boric este evidentiata prin formarea speciilor tetracoordinate, [B(OH)₄]^-, in urma reactiei cu apa:

B(OH)₃ + 2H₂O = [B(OH)₄]^- + H₃O⁺

Echilibrul este mult deplasat spre stanga, din cauza formarii de acizi poliborici care sunt acizi tari. Acidul boric este ultizat uneori ca antiseptic, insecticid, ignifug, si ca precursor al altor compusi chimici si ca sursa de suplimentare a borului in cercetarile pe animale. Exista sub forma de cristale incolore sau pudra alba si este solubil in apa. Are formula chimica H₃BO₃, scris uneori si B(OH)₃. Cand apare ca mineral, este numit sasolin. Acidul boric poate fi folosita intr-o reactie redox. Acidul boric se poate deshidrata si se obtine oxidul boric care in reactie cu apa degaja caldura fortata de mare intensitate. Este disponibil in farmacii.

Acidul boric se obtine prin reactia dintre poliborati si acizi tari; acizii poliborici nu sunt stabili si formeaza specii condensate. In laborator acidul boric se poate obtine prin reactia boraxului cu un acid mineral, de exemplu cu acid sulfuric conform reactiei:

Na₂B₄O₇x10H₂O + H₂SO₄ = 4B(OH)₃ + Na₂SO₄ + 5H₂O

Puritatea acidului boric se determina prin titrare cu o solutie de hidroxid de sodiu, in prezenta de fenolftaleina. Neutralizarea acidului boric cu NaOH decurge conform ecuatiei:

B(OH)₃ + NaOH = Na⁺[B(OH)₄]^-

Titrarea acidului boric este posibila numai daca acestuia i se mareste gradul de disociere (taria ionica) care se realizeaza prin:

□ adaugare de NaCl(s)

□ condensare cu polialcooli (glicerina, manita, glucoza etc.)

Tabelul 1.

Proprietatile fizico -chimice ale acidului boric

Sursa 2. Sticla fosfatica cu bor

Sticla fosfatica este o forma noua de complecsi chelatici pe baza de polimeri anaorganici de tipul fosfatilor condensati, a polifosfatilor si ametfosfatilor, ca agenti chelatanti a ionilor metalici cu rol de microelemente pentru hrana animalelor.

La alcatuirea suplimentului mineral, cantitatea de ioni metalici folositi la prepararea chelatilor de tip anaorganic se stabileste conform cu cerintele de micorelemente ale animalelor, luandu-se in consideratie si continutul de microelemente al furajului precum si caracteristicile de baza ale produsului de tip chelatic:

netoxicitatea la nivelul zonei de absorbtie;

solubilitatea ridicata in apa;

dispersia uniforma a micorelementelor metalice;

reslizarea unei absorbtii corespunzatoare a microelementelor metalice;

reducerea dozei de microelemente, datorita cresterii eficientei biocatalitice a acestora

Dat fiind faptul ca acesta sticla fosfatica cu bor se afla in prezent in procesul de brevetare, structura exacta si compozitia vor fi prezentate ulterior, dupa protejarea la nivel national a produsului.

Sursa 3. Fructoboratul de calciu - un complex organic al borului

Starea chimica a borului in nutritie este foarte importanta. In plante borul se gaseste in forme ester al monoglucidelor si sunt studii care arata ca asimilarea sa este foarte dependenta de chimia esterului de bor Esterii de bor ai glucidelor sunt cele mai bune forme chimice pentru asimilare in celule.

In cercetarea unor compusi de bor variati, oamenii de stiinta au descoperit o forma a borului in planta cunoscuta sub numele de fructoborat de calciu, care este un complex de calciu, fructoza si bor gasit natural in fructe, legume si alte vegetale. Aceasta forma inovativa de bor nu este numai sigura, dar si bine tolerata, si a aratat ca este mult mai biodisponibila decat alte forme comerciale de bor.(Milicovich, 2009, Scorei ,2005).

Structura fizico-chimica: Structura chimica a fructoboratului de calciu, Ca(C₆H₁₀O₆B)₂·3.5H₂O, a fost caracterizata prin analiza chimica elementara, infrarosu, spectroscopie Raman, si date termo-analitice (termo-gravimetrie si analiza diferentiala termala) (Wagner, 2008). Formula moleculara a aratat ca fructoboratul natural este o sare de calciu organica a borului cu doua molecule de fructoza.

Hu et al. (1997) au speculat ca borul este transportat in floem ca sorbitol-bor-sorbitol, si apoi metabolizat de sorbitol-dehidrogenaza pentru a produce complecsi de fructoza. Yamaki (1995) a remarcat ca sorbitol din fructe este metabolizat de sorbitol dehidrogenaza NAD-dependente (NAD-SDH) si oxidaza sorbitol (SOX). NAD-SDH converteste sorbitolul la fructoza, in timp ce SOX converteste sorbitolul la glucoza. Zaharoza din fructe este, de asemenea, transformata in glucoza si fructoza de acid- invertaza(AIV). Prin urmare, fructoza si glucoza se acumuleaza in principal in citosol (Matsunaga and Nagata , 1995) In plus, s-a sustinut ca o proportie de sorbitol este, probabil, convertit in fructoza inainte de a fi transportat la frunzele tinere, in cazul in care sorbitolul este convertit ulterior in fructoza (Wang and Quebedeaux, 1997). Este clar, apoi, ca complecsii fructoboratului sunt susceptibili de a domina in plante care contin concentratii mari de fructoza sau sorbitol, cum ar fructele (Brown and Shelp, 997). Alti experimentatori au constatat ca obligatoriu calciu imbunatateste stabilitatea complexilor organoborati. Woods (1996) a observat ca prezenta unui grup de substituent incarcat pozitiv (Ca+2) confera stabilizare electrostatica [16] si al Kobayashi et. (1999) a constatat ca stabilitatea complexului borat-rhamnogalacturonan-II ( insolubil in apa, care contine bor, prezent in peretii celulelor din plante superioare) este de asemenea mult sporita de prezenta de Ca+2 [17]  CF este compus din sare de calciu a bis (fructoza) ester al acidului boric (Rotaru et al, 2010). Formula chimica este Ca [(C₆H₁₀O₆) ₂B] ₂ ∙ 4H2O [18]. Anioni fructoboratului, care cuprind doua molecule de fructoza la un singur atom de bor, are o greutate moleculara de 367.13 g mol-1 si pot exista in trei forme izomere, in functie de legaturile si structura inelului de fructoza (Söderholm et al, 1999). Aceste forme includ doua forme cu 5 atomi (α-si β-fructo-furanose-borat) si unul cu 6 atomi in ciclu (α-fructo-pyranosido-borat), care se asociaza si disociaza spontan in echilibru dinamic cu β - fructo-furanosido-boratul predominant. Cu toate acestea, la 60⁰ Celsius , izomerii au fost aproape in intregime in forme furanose (Pelmore and Symons,1986). Structurile chimice ale ambelor forme de borat de calciu(α-D-fructo-furanose si β-borat de calciu D-fructo-furanose) sunt prezentate in figura 1.

a  b

Figura 1. Structuri chimice ale α-D-fructo-furanose borat de calciu (a) si β-D-fructo-furanose borat de calciu (b)

Ambii izomeri au fost separati de cromatografic, dar amestecul contine de 50 de ori mai mult forma de borat de calciu β-D-fructo-furanose decat forma borat de calciu α-D-fructo-furanose (Kim et al, 2008). Prin urmare, in scopul de a obtine fructoboratul de calciu incepand de la fructoza, acid boric si carbonat de calciu, urmatoarele reactii chimice in solutie apoasa poate fi considerate (Figura 2).

 Figura 2. Reactii chimice pentru obtinerea de fructoborat de calciu din β-D-fructo-furanose

Compozitia moleculara a fructoboratului de calciu a fost confirmata de analiza termica (Rotaru et al, 2010). Analiza termica este o metoda utila care ajuta la determinarea compozitiei moleculare a fructoboratului de calciu, deoarece aceasta metoda a fost folosita pentru a afla informatii cantitative despre elementele constitutive ale complexelor metal-organice si a unor materiale biologic active (Tatucu et al, 2010; Olczak-Kobza, 2004; Badea et al, 2007; 2008). Analiza termica este de asemenea folosit ca metoda de controlat in obtinerea de materiale de baza functionale, cum ar fi CaB2O4,CD-uri,ZnO,Cu2O,etc (Szunyogová et al, 2007; Tian et al, 2003; Bauermann etal, 2006; Kropidłowska et al,2008; Rotaru et al, 2009; Rotaru et al, 2010). Analiza termica a CF, obtinute prin sinteza chimica, cunoscut comercial ca FruiteX B ®, si de precursori sale (acid boric si carbonat de calciu) a aratat ca nu exista asemanari intre curbele lor termo analitice (Rotaru et al, 2010). Rezultatele analizei termice,. impreuna cu cele de XRD, spectroscopie FTIR si Raman a condus la concluzia ca FruiteX B ® este identic cu CF care se gaseste in produsele naturale (Dumitru et al, 2010). Tot continutul de bor al B FruiteX ® este complet descompus in produsul de descompunere CaB₂O₄ [33, 34], si acest lucru a condus la concluzia ca FruiteX B ® are formula moleculara Ca [(C₆H₁₀O₆) 2B] ₂ 4H2O, identic cu produsul natural (Rotaru et al, 2010; Dumitru et al, 2010). Aceasta formula reconfirma continut estimat in bor a fructoboratului de calciu obtinut in sinteza chimica, care este de doua ori mai mare decat cea raportata de catre Wagner et al., 2008.

Fructoboratul de Calciu este obtinut prin sinteza printr-o tehnologie proprie conform brevet BI 121472/2007, Intitulat "PROCEDEU DE OBTINERE A COMPLEXULUI CALCIU-BOR-FRUCTOZA" autori de la SC NATURAL RESEARCH SRL (P2) (Scorei si col. 2007)

Complexul Calciu-Bor-Fructoza-Vetabor poate fi preparat din minerale naturale ce contin bor (Tincal, Sassolit, Colemanite, Kernite, Ulexite, Hidroxiboracite) fructoza si carbonat de calciu de origine naturala (Creta, Calcit, Dolomita, Coral).

Solutia obtinuta are urmatoarele caracteristici: lichid incolor , cu usoara tenta opalescenta; densitate (kg/dmc):1,170 1,180; pH(sol.concentrata):5,0-5,5;pH (sol. diluata; dilutie 1:15; 1:100):7,0 - 7,5; compozitia:Bor(B) (g/l): min. 6,5; Calciu(Ca) (g/l): min. 17,0.

Procedeul de obtinere a complexului Calciu-Bor-Fructoza consta in urmatoarele etape:

-dozarea materiilor prime, conform retetei de fabricatie;

-operatia de preparare a produsului ce presupune:

introducerea apei demineralizate in reactor, incalzita in prealabil la 60sC;

introducerea fructozei;

omogenizarea amestecului pana la dizolvarea completa;

introducerea mineralului natural care contine bor

omogenizarea amestecului pana la dizolvarea completa;

adaugarea de carbonat de calciu de origine naturala, in cantitati mici, treptat, concomitent cu omogenizarea amestecului , urmarindu-se terminarea degajarii de CO2

filtrarea solutiei obtinute

-dozare si ambalare

-depozitare si livrare

1. Specificatii referitoare la produsul finit:

Produsul Fructoboratul de Calciu rezulta prin reactia de sinteza dintre D-fructoza, acid boric si carbonat de calciu si este un produs ce se recomanda a fi utilizat ca supliment nutritiv

2H3BO3 + 4C6H12O6 + CaCO3 ------- ( (C6H10O6 )2 B )2 Ca + CO2 + 3H2O

acid boric fructoza carbonat de Ca fructoborat

M- 61,83 M- 180,2 M- 100 M- 774

Reteta de fabricatie: pentru o cantitate de 3,150 kg Fructoborat de Calciu B ( 2,6 l Fructoborat de Calciu; densitate sol: 1,175 g/dmc):Apa demineralizata: 2,0 l;Fructoza: 1,08 kg;

Acid boric: 0,187 kg;Carbonat de calciu: 0,154 kg; 1,5 g Sorbat de K

Compozitia produsului finit

Compozitia cantitativa: Fructoborat de Calciu: min. 35%; Bor(B) (g/l) -min. 6,5;Calciu (Ca) (g/l) min. 17,0

Compozitia calitativa: conditii de calitate conform specificatiei tehnice

-Caracteristici tehnice:

Caracteristici organoleptice 

Aspect  lichid limpede

Culoare incolor

Caracteristici fizico-chimice

Densitate (kg/dmc) 1,170 - 1,180

pH(sol.concentrata)  5,0 - 5,5

pH (sol. Diluata; dilutie 1:10; 1:100) 7,0 - 7,5

Compozitia

Min.35 % fructoborat de calciu

Bor (B) (g/l) min. 6,5 g/l

Calciu (Ca) (g/l) min.17 g/l

Continutul in bor al probelor s-a determinat prin analiza spectrometrica de emisie cu un aparat ICP-AC.

S-au realizat atat variante in forma solida cat si in forma lichida, compozitia in Bor fiind identica 1%.

S-a folosit pentru analiza borului mai multe tehnici;

-Analiza thermala a fost realizata cu un instrument de analiza termala:"Diamond" Differential/Thermogravimetric PerkinElmer "care executa simultan curbele experimentale TG, DTG, DTA si DSC curves, in atmosfera de aer si/argon vu viteza 150 cm³ ·min^-1.(Fig.1, 2, 3, 4).

-Analiza cu raze X a fost realizata " Shimadzu XRD-6000 X-ray diffractometer" (Figura 5).

- Analiza elementara a fost realizata pe un aparat AnalyticJena AG, High-Resolution Continuum-Source AAS -Contra( Fig.6).

Prin corelatia rezultateleor analizelor de thermogravimetrie , elementare si de Raze X , s-a stabilit formula moleculara a fructoboratului de calciu ca :

Ca[(C₆H₁₀O₆)₂B]₂.4H₂O.

Aceasta formula este identica cu formula moleculara a fructoboratulului de calciu natural care se gaseste in plante, adica este vorba de un ester bis-dentat tetragonal al borului cu fructoza!

Reactivitatea in medii fiziologice ale fructoboratului de calciu

Borul se gaseste in tot lantului alimentar si este o parte din regimul alimentar normal. In conditii fiziologice, si in lipsa de interactiune cu bio-molecule B exista ca acid boric (B (OH) 3) sau borat anion (B (OH) -4) (Woods, 1996). O intelegere a reactiilor B este, prin urmare, esentiala pentru o intelegerea de fiziologiei B. B are o tendinta puternica de a forma complexe cu molecule organice care au grupuri adiacente hidroxil (Yoshimura K et al 1996). B este capabil sa interactioneze cu substante biologice importante, inclusiv polizaharide, piridoxina, riboflavina, acid dehidroascorbic, si nucleotide piridina (Power si Woods, 1997). Se leaga strans la furanoid cis-dioli, care includ erythritan, riboza, si apiose; apiose este prezenta in peretii celulelor de plante vasculare (Mazurek si Perlin, 1963). Chimia unica a B ii permite sa reactioneze cu metaboliti si multe alte enzime, si astfel poate fi capabil de a modifica metabolismul mineral si energetic la om si animale (Nielsen, 1997).

Desi au existat relativ putine analize care sa permita identificarea completa a organoboron-compusi gasiti in plante, bis- (fructoza) ester de acid boric a fost detectat in plante ca fiind distincta de piersici si ridichi. Deoarece acestea sunt atat alimentare de plante, este clar ca fructoboratului este o parte naturala a dietei umane. In plus, ester fructoza este doar una dintre o serie de complexe legate de bis-hidroxi acid-borat de a fi gasit in alimentare de plante. aportul Bor este cea mai mare parte prin dieta. Aportul zilnic de bor de catre om, poate varia in functie de proportiile diferitelor grupe de alimente in dieta (Nielsen, 1998). Alimente de origine vegetala, in special fructe, legume cu frunze, nuci si legume sunt bogate in bor, cum sunt vinul, cidru si bere. Carne, peste si produse lactate sunt surse sarace. Cafea si lapte sunt mici in bor, dar alcatuiesc 12% din aportul bor total in virtutea volumul consumat. Unt de arahide, avocado, vin, stafide, alune, nuci si alte sunt ridicate in bor (Rainey et al, 1999).

Buletine de analize si incercari

CERTIFICATE OF ANALYSIS

FutureCeuticals FruiteX B®

FUTURE*CEUTICALS

Nutraceuticals from Van Drunen Farms

Boris Nemzer - Lab Manager. Phone: 815-472-6853 Fax 815-472-3529

PRODUCT SPECIFICATION

FutureCeuticals FruiteX-B®

PRODUCT DESCRIPTION

FutureCeutical Fruitex-B is a natural food form plant mineral complex chemically equivalent to Calcium Fructoborate.

PHYSICAL CHARACTERISTICS METHOD SPECIFICATION

Color  Visual White

Size  FCCM P.2.1 100% through a US #20 Screen

COMPOSITION PROFILE

Moisture FCCM P.1.1 5.0% Maximum

M.W.  774

Molecular Formula  CaB2C24H40O24

Calcium  ICP-MS 5.0% Minimum

Boron  ICP-MS 2.7 % Minimum

MICROBIOLOGICAL PROFILE

Total Aerobic Plate Count AOAC 990.12 NMT 1,000 CFU/g

Yeast and Mold Content AOAC 997.02 NMT 100 CFU/g

Total Coliforms  AOAC 991.14 NMT 10 CFU/g

E. Coli  AOAC 991.14 Negative

Salmonella  FDA BAM 8^th Ed., Ch 5 Negative

Coag. Pos. Staph  FDA BAM 8^th Ed., Ch 12 Negative

PACKAGING and STORAGE

High density rubber modified bag, heat sealed, corrugated carton. Cool dry storage.

Pack Size: 10 kgs

SHELF LIFE

24 months from shipping date.

Last Revision Date: 2-14-07

Follow Us Into the Future.

Midwest Corporate Office Sales & Customer Service Office West Coast Sales Office

300 W. 6^th Street  819 N. Dixie Hwy. 2460 W. 3^rd St., Suite 240 Momence, IL 60954 Momence, IL 60954 Santa Rosa, CA 95401

1-888-472-3545 1-888-452-6853 1-707-575-9358

FutureCeuticals FruiteX-B®

*NUTRITIONAL INFORMATION (Amount in 100 Grams, Edible Portion)

CALORIES 185.59

WATER 5.00 g

PROTEIN 0.10 g

CAROBOHYDRATES 92.10 g

FAT (TOTAL) 0.01 g

ASH 2.79 g

SUGARS 91.99 g PANTOTHENIC ACID 0.00 mg

OTHER CARBOHYDRATES 0.11 g VITAMIN C 0.00 mg

DIETARY FIBER 0.00 g VITAMIN D 0.00 mcg

SATURATED FAT 0.00 g VIT E-ALPHA EQ. 0.00 mg

MONOUNSATURATED FAT 0.00 g CALCIUM 5.20 g

POLYUNSATURATED FAT 0.00 g BORON 2.75 g

CHOLESTEROL 0.00 mg IRON 0.00 mg

VITAMIN A 0.00 IU MAGNESIUM 0.00 mg

A-RETINOL 0.00 RE MANGANESE -- mg

A-CAROTENOID 0.00 RE PHOSPHORUS -- mg

THIAMIN-B1 0.00 mg POTASSIUM 0.00 mg

RIBOFLAVIN-B2 0.00 mg SELENIUM -- mcg

NIACIN-B3 0.00 mg SODIUM 0.00 mg

NIACIN EQUIV. 0.00 mg ZINC -- mg

VITAMIN B6 0.00 mg ALCOHOL 0.00 g

VITAMIN B12 0.00 mg CAFFEINE 0.00 mg

FOLATE 0.00 mg TRANS FATTY ACIDS 0.00 g

*The nutritional information presented above has been generated by Genesis R&D ®, commercially available nutritional software. Nutritional values should be considered approximate.

Boris Nemzer, Ph.D.

Director of Quality Assurance

MODELUL EXPERIMENTAL I - de apreciere a efectelor utilizarii suplimentelor cu bor la puii de carne broiler COBB 500

Descrierea sistematica a modelului experimental I

Modelul experimental pentru determinarea esentialitatii borului si a necesitatii suplimentarii lui in hrana la puii broileri (1-21 zile) este prezentat in continuare sub forma unei scheme de lucru particularizata pe lucrarile si experimentele desfasurate in aceasta etapa, dupa cum reyulta si din tabelele 2, 3, 4, 5, 6 si 7.

Tabelul 2.

OBIECTIVE

Tabelul 3.

MODEL EXPERIMENTAL - I

Tabelul 4.

PROGRAM DE NUTRITIE

Tabelul 5

PARAMETRII NUTRITIONALI STABILITI IN EXPERIMENT

Tabelul 6

PROBELE RECOLTATE

Tabelul 7.

METODELE CHIMICE SI BIOCHIMICE DE ANALIZA

Metodele utilizate pentru determinarea compozitiei chimice brute si a mineralelor sunt urmatoarele:

determinarea substantei uscate

Principiul - indepartarea apei prin evaporare la 103⁰C. S-a lucrat cu etuva Ecocell BMT.

determinarea proteinei brute

Metoda Kjeldahl - este o metoda clasica de determinare a azotului total pentru aflarea proteinei brute, desi in 'azotul total' se cuprinde si 'azotul neproteic' din amoniac, uree, amide, acizi nucleici. Principiul - metodei consta in descompunerea probei de nutret prin incalzire cu acid sulfuric in prezenta de catalizatori pentru reducerea azotului organic la ioni de amoniu ce pot fi determinati prin distilare/titrare sau colorimetric

Continutul de azot determinat prin metoda Kjeldahl se multiplica cu factorul 6,25 si se obtine proteina bruta (valoarea 6,25 rezulta din admiterea continutului mediu de azot in proteina nutreturilor egal cu 16%).

S-a lucrat cu un aparat semiautomatizat FOSS: Kjeltec 2300

determinarea grasimii brute

Extractie in solventi eterici - Prin procedeele utilizate in practica laboratorarelor de specialitate se extrag alaturi de grasimi si pigmenti, vitamine, fosfatide, acizi grasi si alcaloizi, ceea ce face ca metodele de determinare respective sa fie conventionale, rezultatele nefiind comparabile decat pentru un singur solvent (ex. eter etilic). Principiul -in determinarea respectiva se obtine propriu-zis un ,,extract eteric' notiune ce tinde sa inlocuiasca in literatura de specialitate pe cea de ,,grasime bruta'.

Determinarea s-a facut prin aparatul FOSS (Soxtec 2055) care are la baza acelasi principiu de determinare a grasimii doar ca este total automatizata, lucreaza in serie cate 6 probe odata si reduce foarte mult timpul de extractie de la 8 ore/proba la 1 ora/proba.

determinarea celulozei brute

Metoda Henneberg si Stohmann - Fibrele vegetale alcatuite din peretii celulelor si din alte elemente structurale, denumite prin formula conventionala 'substante de sustinere' includ principalele componente organice ce alcatuiesc complexul 'celuloza bruta' format din: celuloza, hemiceluloza, pentozani, lignina, cutina si pectina. Principiul metodei - se solubilizeaza toti componentii nutritivi cu exceptia celulozei prin fierbere succesiva cu solutii de acid sulfuric si hidroxid de sodiu. Reziduul se filtreaza, usuca, calcineaza si se cantareste.

Pentru realizarea determinarilor s-a utilizat aparatul FOSS semiautomatizat Fibertec 2010.

determinarea cenusei brute

Metoda gravimetrica - In cenusa bruta se cuprind substantele mineale ale nutreturilor, precum si eventualele impuritati anorganice. In consecinta data fiind conventionalitatea notiunii de 'cenusa bruta' se prefera o calcinare la temperatura relativ scazuta, 550⁰C, ca sa asigure totusi distrugerea totala a substantei organice. Principiu -stabilirea continutului in substante minerale prin calcinare la 550⁰C, in cuptor de calcinare cu aerisire, pana la masa constanta.

determinarea energiei brute

S-a realizat prin calcul pe baza compozitiei chimice brute. Energia bruta a nutreturilor se poate determina fie direct, folosind bomba calorimetrica, fie prin calcul, pe baza unor ecuatii de regresie in care variabilele independente sunt reprezentate de substantele nutritive, in g/kg SU: proteina bruta-PB, grasimea bruta-GB, celuloza bruta-CB, substantele extractive neazotate-SEN, determinate chimic.

EB(kcal/kg) =5,7*PB + 9,5*GB + 4,7*CB + 4,1*SEN

determinarea mineralelor

Determinarea de Ca si P

Continutul de calciu din furajere, fecale si os s-a determinat prin metoda complexometrica. Ionii de calciu in prezenta murexidului, drept indicator, formeaza cu sarea disodica a acidului etilen-diamino-tetraacetic (complexon III) un complex chelatic.

Dupa arderea probelor in cuptor de calcinare (550⁰C), din solutia clorhidrica obtinuta la dizolvarea cenusii in HCl 10% se ia o cota parte de 1-2 cm³, se trece intr-un pahar Erlenmayer, se adauga 50 cm³ apa distilata; 5-7 cm³ solutie de NaOH 8% si un varf de spatula de indicator murexid. Se titreaza cu complexon III, 0,01 M, pana la virajul indicatorului de la roz la mov.

Fosforul continut in proba de analizat reactioneaza cu reactivul nitro-vanado-molibdenic, rezultand un complex colorat galben a carui densitate optica este direct proportionala cu concentratia fosforului. Se masoara densitatea optica fotocolorimetric la 420 nm.

Se cantaresc 1-5 g proba cu o precizie de 0,001 g, se calcineaza la 550 10^oC pana la obtinerea cenusii albe. Dupa racire, cenusa se dizolva in 25-30 cm³ acid clorhidric 10%. Se aduce la fierbere, se raceste si se trece cantitativ intr-un balon cotat de 100 cm³. Se filtreaza. Din filtratul obtinut se ia o cota parte si se aduce la balon cotat de 25 cm³. Se aduce la semn cu apa distilata. Din aceasta solutie se ia 1 cm³, se trece intr-o eprubeta gradata de 1 cm³, se adauga 8 cm³ apa distilata si 1 cm³ solutie reactiv nitro-vanado-molibdenic (total 10 cm³ solutie), care se colorimetreaza fata de martor, notandu-se extinctia. Se citeste pe curba de etalonare concentratia corespunzatoare de fosfor, in µg/cm³.

Determinarea B- lui

S-a realizat cu un sistem spectra Span V Beckman care foloseste un spectru de emisie atomica cu plasma de circuit continuu si o retea echell in trepte DCP. Probele solubilizate, se transforma in aerosoli si se introduc in zona de excitatie. Reteaua echell si prisma din modulul optic, descompun lumina emisa in λ componente si creeaza un model spectral bidimensional, care permite accesul la λ cuprinse intre 190 si 800 nm.

Solubilizarea (Mineralizare)

5 g nutret (fecale, organ, sau oase) + 20 mL apa bidistilata + 10 mL HCl Merck + 10 mL apa Br2 → se fierb pe baie pana la decolorare, se aduc la 50 mL.

λ B → 2496.73 A0

Domeniu de concentratie 0.5 ppm - se efectueaza dilutiile corespunzatoare.

Etaloane = dim H3BO3 Merck in apa

1000 γ → pt P.O. 10 mL HCl + 10 mL apa brom → pt. probe de ordin ppm.

Plasma se obtine cu ajutorul unui catod de W si 2 anozi de grafit in curent de Argon 99,999. (puritate).

Tabelul 8.

RELEVANTA PARAMETRILOR URMARITI

Experimentarea modelului experimental I de apreciere a efectelor utilizarii suplimentelor cu bor la puii broiler COBB 500

Pe parcursul prezentei etape s-a realizat un experiment pentru estimarea efectelor a doua surse de B, una anorganica si una organica, la puii broiler de carne. Sursa anorganica folosita a fost acidul boric iar cea organica a fost fructoboratul de Ca obtinut de partenerul P2 (SC NATURAL RESEARCH SRL) din proiect. De mentionat ca deoarece este primul experiment pe pui, cu surse diferite de bor, am considerat ca el sa se desfasoare pe pui in varsta de 14 zile, urmand sa reluam experimentul dupa finalizarea tuturor datelor obtinute si pe pui de o zi. Codurile experimentului si ale loturilor sunt prezentate in protocolul de lucru dar pentru a usura urmarirea datelor prezentate in acest capitol le reamintim.

Tabelul 9

Schema de organizare a experimentului

Structura retetelor de NC (tabelul 10) a fost calculata pe baza modelului matematic de simulare a metabolismului energo-proteic (Burlacu et al, 1983). Ele au fost structurate pe porumb si srot de soia si dupa cum se poate vedea din tabelul 3, au fost izoproteice si izocalorice. Deosebirea dintre ratiile experimentale a constat in suplimentele de bor si nivelul de vitamina D3 (tabelul 9). Rata de includere a borului a fost calculata pe baza recomandarilor facute in literatura de spcialitate si a studiilor anterioare efectuate pe gaini ouatoare in cadrul Laboratorului de Fiziologie din IBNA-Balotesti. Nivelul de vitamina D3 a fost redus la loturile experimentale E2, E3 respectiv E4 pentru a observa daca, dupa cum sustin Hunt si Nielsen (1981), prezenta B-lui are efect benefic in cazul unei ratii deficiente in D3. Hranirea puilor broiler de carne s-a efectuat ad-libitum iar nutreturile combinate au fost produse in Statia pilot din IBNA.

Experimentul s-a desfasurat pe 150 pui COBB 500 in varsta de 14 zile. Puii au fost impartiti (30 pui/lot) in 4 loturi experimentale (tabelul 9). Durata experimentului a fost de 4 saptamani din care prima saptamana (14-21 zile) a fost saptamana de acomodare in care furajele cu bor au fost introduse gradual (10%, 25%, 50% respectiv 75 %) in hrana puilor. Pasarile au fost cazate in custi (6 pui/ cusca) amplasate in hala experimentala pentru pasari din Laboratorul de Fiziologia Nutritiei din IBNA Balotesti(fotografia 1).

Custile metabolice asigura o evidenta precisa a consumului de furaje si colectarea dejectiilor separat. In camera de digestibilitate factorii de microclimat au fost asigurate conform cerintelor fiziologice ale speciei si categoriei de animale.

Astfel:

- temperatura incaperii +20⁰C ± 3⁰C;

- umiditatea relativa a aerului: 60 - 70%;

- concentratia de NH₃: < 0,01%;

- concentratia in H₂S: < 0,002%;

Pe toata perioada desfasurarii experimentului, a fost asigurata supravegherea zilnica a puilor si s-a urmarit starea de sanatate a efectivului. S-a inregistrat zilnic cantitatea de furaj consumat si saptamanal puii au fost cantariti.

Tabelul 10

Structura nutreturilor combinate utilizate in hrana puilor de carne

Tabelul 11

Compozitia chimica a ratiilor experimentului

(determinata in IBNA Balotesti)

In ultimile doua saptamani ale experimentului, timp de 5 zile pe saptamana, s-au inregistrat zilnic, cu exactitate, cantitatile de furaje administrate, resturile furajere si dejectiile pentru fiecare cusca in parte in vederea realizarii bilantului mineral. In cele 10 zile de bilant s-au recoltat probe medii saptamanale individuale / cusca din ingesta si excreta.

Dejectiile au fost recoltate cantitativ o data pe zi din custile de metabolism. Depozitarea s-a facut la temperaturi sub 3^oC fara adaos de substante conservante. La sfarsitul perioadei de colectare, probele recoltate au fost cantarite cu o precizie de ± 1 g, apoi, inainte de luarea probelor pentru analiza au fost bine omogenizate.

Pe baza determinarilor chimice realizate din probele de ingesta, fecale si urina coroborate cu inregistrarile zilnice ale consumurilor de furaje si a cantitatilor de fecale se vor calcula coeficientii de absorbtie aparenta a mineralelor (Ca, P, B) din hrana, coeficientii de retentie si coeficientii de utilizare.

Fotografia 1 - Hala experimentala pui - IBNA

La finalul experimentului s-au sacrificat cate 6 pui/ lot si s-au recoltat probe de sange, organe si oase. O parte din aceste probe au fost distribuite pentru determinarile de minerale (P3) si cele privind capacitatea oxidanta a furajelor cu B ca si efectul in ser si organe (P4) la partenerii din proiect.

Rezultatele preliminare obtinute la modelul experimental I:

Prezentam in acest raport, conform planului de lucru, performantele bioproductive urmand ca in urma finalizarii tuturor analizelor chimice si biochimice sa se faca o evaluare completa a efectelor surselor de bor folosite in hrana puilor.

Tabelul 12

Consum mediu zilnic pe perioada experimentala (g/pui/zi)

^a - pentru p≤0.05, semnificativ diferit fata de lotul martor

Inregistrarile privind consumurile medii zilnice (tabelul 4) si sporurile medii zilnice (tabelul 5) arata insa ca in cazul lotului E1 (2000 UI vit D3 + 20 ppm B din acid boric) consumul a fost semnificativ (p < 0,05) mai mic decat la martor ceea ce a afectat si sporul acesta insa nu s-a diferentiat semnificativ de martor. Acest fapt experimental trebuie lamurit dupa finalizarea tuturor determinarilor.

Tabelul 13

Sporul mediu zilnic pe perioada experimental (g/pui/zi)

S-a observat faptul ca borul nu a influentat evolutia greutatii corporale (figura 1) si nici sporul mediu zilnic (tabelul 13) la loturile experimentale fata de lotul martor, rezultate ce sunt in consens cu experimente similare raporatate in literatura de specialitate

Pentru loturile E3 respectiv E4 consumurile au fost semnificativ (p < 0,05) mai mici decat la M dar sporurile realizate (tabelul 5) nu s-au diferentiat semnificativ de M ceea ce a determinat un consum specific (fig. 2) mai bun pentru aceste doua loturi. De altfel, loturile E1 (2000 UI vit D3 + 20 mg B anorganic) si E4 (1400 UI vit D3 + 20 mg B organic) au avut consumuri specifice raportate la intreaga perioada a experimentlui (figura 2) similare, ceea ce ar sugera ca nu nivelul de vitamina D3 a influenteaza consumul ci mai degraba natura sursei de bor.

Se mai observa faptul ca la lotul E3 (1400 UI vit D, 10 mg B) consumul specific este mai scazut fata de lotul E2 (1400 UI vit D, 20 mg B), fapt ce ar sugera necesitatea determinarii unui echilibru intre nivelul de vitamina D3 si de bor anorganic suplimentat in ratia puilor.

Concluzii preliminare la modelul experimental I

In cazul unei ratii de pui broileri suplimentata cu vitamina D3 la un nivel de 2000 UI/ kg furaj, adaosul de 20 ppm B (sub forma de acid boric) nu a avut efecte semnificative.

Puii care au consumat furaj cu fructoborat de Ca au avut un consum specific mai bun decat puii loturilor cu acid boric si vitamina D la nivel de 1400 UI/kg furaj.

Concluzii finale vor fi trase dupa finalizarea determinarilor chimice si biochimice din probele de ser, oase si organe, in activitatea prevazuta din anul 2011 in etapa a IV-a.

MODEL EXPERIMENTAL II - de apreciere a efectelor utilizarii suplimentelor cu bor la puii de carne ROSS 308

Descrierea sistematica a modelului experimental II

In paralel cu modelul experimetal si a experimentul organizat la INCDBA Balotesti (P1) si la biobaza disciplinei de Nutritie si alimentatia animalelor din USAMVB Timisoara (CO) s-a efectuat un experiment pe 150 pui de carne hibridul ROSS 308 conform modelului experimental- II prezentat in tabelul 14.

Tabelul 14

Model experimental II privind esentialitatea borului la puii de carne

Suplimentarea borului in hrana puilor de carne s-a efectuat prin trei surse si anume acidul boric devenit o sursa "clasica" intens cercetata pana in prezent, sticla fosfatica cu bor un produs in curs de brevetare de un colectiv de autori cuprinsi in proiect si fructoborat de calciu care este un complex natural cu bor realizat de SC NATURAL RESEARCH SRL (P2) si cu efecte stabilite in diferite afectiuni ale omului contemporan.

Experimentul a avut o durata de 42 zile, s-a practicat o hranire la discretie pe doua faze de crestere (0-3 si 4-6 saptamani) cu NC care asigura cerintele specifice puilor de carne crescuti in sistem intensiv, pentru cele doua faze de crestere E M 3204 kcal/kg furaj, Proteina bruta 22,91%; EM 3214 kcal/kg furaj; Proteina bruta 20,03%.

Dupa cum rezulta din schema experimentala in NC administrat la LE1 considerat lot martor borul nu a fost suplimentat la LE2 s-a introdus acid boric pana la asigurarea borului la nivel de20 ppm, la LE3 si LE4 s-a utilizat sticla fosfatica cu bor la nivelul de 20 ppm si respectiv 10 ppm, iar la LE5 s-a incorporat in NC fructoborat de calciu pana la asigurarea a 20 ppm bor element activ.

Rezultatele preliminare obtinute la modelul experimental II:

In ceea ce priveste indicatorii de efect productiv urmariti se pot face urmatoarele aprecieri si discutii:

Evolutia consumului de furaj la puii din variantele experimentale

Pentru a stabili consumul de furaj s-au cantarit cantitatile de furaj administrate fiecarei variante experimentale precum si cantitatea de resturi la varsta de 3, respectiv 6 saptamani. S-a calculat consumul de furaj/pui/perioada precum si consumul mediu zilnic pentru fiecare perioada. Datele obtinute sunt prezentate in tabelul 15.

Tabelul 15

Consumul de furaj la puii din variantele experimentale

Conform datelor din tabelul 2 se poate constata ca in cele doua faze de crestere consumurile de NC se diferentiaza astfel, daca in prima perioada de crestere se poate observa ca suplimentarea borului mareste ingesta la toate variantele experimentale cu 6,8 - 16,4%, in a doua perioada (4-6 saptamani), comparativ cu martorul ingesta se reduce la variantele cu bor cu pana la 14,8%.

Pe intreaga perioada experimentala o zi-6 saptamani nivelul ingestei de NC cu bor la toate variantele este mai redus cu 7,9% comparativ cu lotul de referinta. La acest indicator se mai poate aprecia ca sursa si nivelul de asigurare a borului nu influenteaza consumul de NC.

Evolutia greutatii corporale la puii din variantele experimentale

In vederea stabilirii greutatii corporale s-au facut cantariri la varsta de 3, respectiv la 6 saptamani. Datele obtinute sunt prezentate in tabelul 16.

Tabelul 16.

Evolutia greutatii corporale la puii din variantele experimentale

Tabelul 17

Semnificatia diferentelor de greutate corporala la varsta de 3 saptamani

Tabelul 18

Semnificatia diferentelor de greutate corporala la varsta de 6 saptamani

Evolutia greutatii corporale incepand cu momentul ecloziunii, la 3 saptamani si la 6 saptamani este prezentata in tabelul nr. 16. Din prelucrarea statistica a rezultatelor, (tabelul 17 si 18) conform rezultatelor din tabelul 17 rezulta ca fata de media greutatii corporale a martorului (LE1) de 669±21, suplimentarea borului determina valori de greutate semnificativ mai mari (p<0,001) cand s-a folosit ca sursa de bor acidul boric, semnificativ mai mari (p<0,001) la ambele nivele de suplimentare a borului prin sticla fosfatica cu bor si semnificativ mai mari (p<0,05) cand s-a utilizat fructoboratul de calciu.

Intre variantele cu bor suplimentat, diferente cu diferite semnificatii se constata numai intre lotul cu fructoborat si celelalte loturi cu surse si nivele diferite de bor.

Conform datelor obtinute in acest experiment se poate aprecia ca suplimentarea borului poate induce o crestere semnificativa a masei corporale la puii de carne in perioada 1 zi-3 saptamani.

Evolutia consumului specific la puii din variantele experimentale

Coroborand datele de greutate corporala cu cele ale consumului de furaj s-a obtinut consumul specific ale carui valori sunt redate in tabelul 19.

Tabelul 19.

Evolutia consumului specific la puii din variantele experimentale

Si la acest parametru analizat conform datelor din tabelul 19 consumul specific(CS) in perioada de crestere 0-3 saptamani este constant mai redus cu 3,2 -6,4 % la variantele la care s-a suplimentat borul indiferent de sursa si nivel de asigurare. Trendul de reducere a CS in faza de crestere 4-6 saptamani este mai accentuat deoarece, comparativ cu lotul de referinta (LE1), suplimentarea borului, a redus consumul specific cu 5,7 - 10,5% .

Pe intreaga perioada experimentala 0-6 saptamani se poate concluziona ca prin suplimentarea hranei cu bor, indiferent de sursa si la nivele de 10 ppm si 20 ppm, CS se poate reduce cu 6,2-11,3% ceea ce din punct de vedere economic poate reduce costurile cu hrana la kilogramul de spor in greutate cu aceleasi procente.

In ceea ce priveste indici productivi obtinuti in acest experiment, comparativ cu datele citate in literatura de specialitate se pot face urmatoarele aprecieri:

Dupa FASSANI E.J. si col 2004, suplimentarea borului in hrana broilerilor avand ca sursa acidul boric la diferite nivele, stabilesc ca doza de 37,4 ppm a avut o influenta semnificativa asupra greutatii corporale in perioada de crestere de la 1zi la 21 zile.

ELLIOT si EDWARDS 1992, nu obtin efecte bioproductive prin suplimentarea borului la nivele de peste 200 ppm in hrana broilerilor

Nici ROSSI si col., 1990, 1993, nu consemneaza un raspuns pozitiv la sporurile in greutate ale puilor de carne in perioada 1-21 zile la o doza de suplimentare a borului de 5ppm. Autori stabilesc ca suplimentarea borului la nivele de la 20 - 80 ppm in asociatie cu riboflavina, in perioada de crestere de la 1 la 42 zile poate avea un raspuns bioproductiv semnificativ (p<0,05), in ceea ce priveste sporurile in greutate; in aceasta perioada de crestere indicele de conversie a hranei nu a fost insa influentat semnificativ.

Indici de calitate ai carnii

Indici de calitate ai carnii puilor broiler din experiment sunt prezentati in tabelul 20 si sunt exprimati prin greutatea carcaselor si greutatea pieselor transate respectiv: piept si piept dezosat, pulpe, aripi, spinare+ gat.

Tabelul 20.

Indici de calitate ai carnii puilor broiler din experiment

In ceea ce priveste greutatea carcaselor la sacrificare, dupa diferentele procentuale consemnate intre loturi , se poate aprecia ca suplimentarea borului indiferent de sursa sau nivel nu influenteaza semnificativ (p>0,05) acest parametru cea mai mare diferenta procentuala fiind de +1,8% intre LE4 si martor (LE1).

Faptul ca borul poate influenta masa musculara (in dietele umane) reconfirma acest efect si la puii de carne, deoarece greutatea pieptului ca atare ca si a pieptului dezosat se diferentiaza procentual pana la 12,3 -13,8% intre varianta in care hrana a fost suplimentata cu 10 mg bor prin sticla fosfatica cu bor, comparativ cu puii din lotul de referinta.

Nu aceeasi influenta s-a putut observa in cazul pulpelor, diferentele procentuale fiind de maxim 6,1%.

In cazul pieselor transate: aripi, spinare + gat se poate aprecia tendinta de scadere a mediei greutatilor in cazul suplimentarii hranei cu diferite surse de bor, ajungandu-se pana la scaderea cu 8,8 - 9,1% a greutatii spinare+gat la variantele la care borul s-a suplimentat cu 10 ppm iar ca sursa s-a administrat sticla fosfatica cu bor si respectiv 20 ppm bor iar ca sursa s-a administrat acid boric.

Concluzii preliminare la modelul experimental II

Un nivel de suplimentare a borului de 10 ppm si 20 ppm, indiferent de sursa (Acid boric, Sticla fosfatica cu bor, Fructoborat de calciu) determina in faza de crestere a puilor de la 1- 21 zile greutati corporale semnificativ mai mari (p<0,05). In faza a doua de crestere (4-6 saptamani) diferentele de greutate intre loturile la care s-a introdus bor in hrana nu sunt asigurate statistic.

Suplimentarea borului la nivel de 10 ppm si 20 ppm din diferite surse, nu influenteaza greutatea carcaselor la sacrificarea puilor dar mareste cu 12,3 - 13,8% masa musculara a pieptului.

Pe intreaga perioada experimentala 0-6 saptamani prin suplimentarea hranei cu bor, indiferent de sursa si la nivele de 10 ppm si 20 ppm, consumul specific se poate reduce cu 6,2-11,3% ceea ce din punct de vedere economic poate reduce costurile cu hrana la kilogramul de spor in greutate cu aceleasi procente.

CONCLUZII GENERALE PRIVIND APRECIERE A EFECTELOR UTILIZARII SUPLIMENTELOR CU BOR LA PUII DE CARNE

Doua modele experimentale au fost dezvoltate avand ca obiectiv testarea mai multor surse de bor: acid boric, sticla fosfatica cu bor, fructoborat de calciu, utilizate ca suplimente in hrana puilor de carne. Un al doilea obiectiv, complementar, il reprezinta influenta borului asupra metabolismului mineralelor si a necesitatii adaosului de vitamina D in ratiile puiilor de carne.

Un nivel de suplimentare a borului de 20 ppm, indiferent de sursa (acid boric, sticla fosfatica cu bor, fructoborat de calciu) nu influenteaza greutatea carcaselor la sacrificare puilor din loturile la care s-a introdus bor in hrana fata de loturile martor, dar determina o crestere a masei musculare a pieptului.

Puii care au consumat furaj cu fructoborat de Ca au avut un consum specific mai bun decat puii loturilor cu acid boric, ceea ce din punct de vedere economic poate reduce costurile cu hrana la kilogramul de spor in greutate.

Concluzii finale privind influenta borului asupra metabolismul mineral cat si a necesitatii adaosului de vitamina D, vor fi trase dupa finalizarea determinarilor chimice si biochimice din probele de ser, oase si organe, in activitatile prevazute in anul 2011 in etapa a IV-a.

ACTIVITATEA DE PUBLICARE A REZULTATELOR OBTINUTE

Aarticole publicate:

Dumitru MD, Dusan Miljkovic D, Scorei R, Rotaru P (2010). FT-IR and Raman spectroscopic analysis of a calcium fructoborate sample. Physics AUC 20(1): 113-119

(https://cis01.central.ucv.ro/pauc/vol/2010_20_part1/2010_part1_113_119.pdf

Scorei R. (2011). Calcium fructoborate: plant-based dietary boron as potential medicine for cancer therapy. Frontiers in Bioscience S3(1) 205-215

https://www.bioscience.org/2011/v3s/af/145/3.htm

P. Rotaru, R. Scorei, Ana Harabor and M.D. Dumitru (2010). Thermal analysis of a calcium fructoborate sample. Thermochimica Acta 506(1-2): 8-13

https://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6THV-4YTN3VP 2&_user=10&_coverDate=07%2F10%2F2010&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_origin=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=1539887568&_rerunOrigin=google&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=11a1f84ad2226dfe7870bcdc64870238&searchtype=a

Scorei R, Popa R (2010). Boron-containing compounds as preventive and chemotherapeutic agents for cancer. Anticancer Agents Med Chem. 10(4):346-51.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19912103

Calin JULEAN, Dan DRINCEANU, Lavinia STEF, Ioan LUCA, Cornel MEDREA, Eliza SIMIZ, Voichita GHERASIM, Boron Supplementation in Broiler Chickens Diet, Bulletin UASVM Animal Science and Biotechnologies, 67(1-2)/2010, p 461, Print ISSN 1843-5262; Electronic ISSN 1843-536X, https://journals.usamvcj.ro/zootehnie/article/view/5346/4777

Articole in curs de publicare

Scorei R, Rotaru P.(2010). Calcium Fructoborate- Potential Anti-inflammatory Agent. Biological Trace Elements Research (depus).

Scorei R, Mitrut P, Petrisor I, Scorei I. (2010) Calcium fructoborate effect on systemic inflammation and dyslipidemia markers in middle-aged people with primary osteoartritis: a randomised double-blind placebocontrolled pilot trial, Nutrition Journal (depus)

Un rezumat transmis pentru: 3rd International Symposium on Trace Elements and Health, Murcia, Spain, 24-27 May, 2011. Autori: Untea Arabela, Olteanu Margareta, Cornescu Maria, Radu Duca si Criste Rodica Diana Research on calcium fructoborate use as a supplement of boron in Cobb 500 broiler chickens

Testari clinice clinice realizate de SC Natural Research SRL cu Fructoborat de calciu

https://apps.who.int/trialsearch/trial.aspx?trialid=ISRCTN46679573

https://apps.who.int/trialsearch/trial.aspx?trialid=ISRCTN02337806

Situri web de prezentare a cercetarilor SC Natural Research SRL:

https://www.newsrx.com/health-articles/1933644.html

https://www.newsrx.com/health-articles/1942982.html

https://www.newsrx.com/health-articles/724535.html

https://www.newsrx.com/health-articles/1239177.html

https://www.wellnessresources.com/search/index.php?zoom_query=scorei

BIBLIOGRAFIE

Badea M, Olar R, Marinescu D (2007) Thermal stability of some new complexes bearing ligands with polymerizable groups. J Therm Anal Calorim 88:317-321

Badea M, Olar R, Marinescu D (2008) Thermal stability of new complexes bearing both acrylate and aliphatic amine as ligands. J Therm Anal Calorim 92:205-208.

Bauermann LP, Bill J, Aldinger F (2006) Bio-friendly synthesis of ZnO nanoparticles in aqueous solution at near-neutral pH and low temperature. J Phys Chem B 110:5182-5185

Brown PH and Shelp BJ (1997) Boron mobility in plants. Plant Soil 193:85-101

Burlacu, G., Valoarea nutritiva a nutreturilor, norme de hrana si intocmirea ratiilor, Ed. Ceres, Bucuresti, (1983).

Criste RD, Grossu DV, Scorei R l(2005) New investigations on the effect of the dietary boron on broilers and layers; Boron and food quality. Archiva Zootechnica 8:65-78

Dan Drinceanu, Lavinia Stef, Ioan Luca, Ducu Stef, Gabi Dumitrescu, Calin Julean, A phosphate composition with low density boron as boron source for poultry feeding, "Savremena Poljoprivreda" VOL. 57, 1-2 (2008) STR. 143-146, NOVI SAD

Drinceanu, D., Luca, I., Stef, L, Criste, R ., Medrea C., Medrea, M.: Compozitie fosfatica, cu bor cu densitate mica utilizata in hrana animalelor si procedeul de obtinere a acesteia, cerere de brevet OSIM A/00822. (2006)

Dumitru MD, Miljkovic D, Scorei RI (2010) FT-IR and Raman spectroscopic analysis of a calcium fructoborate sample. Physics AUC 20:113-119

Elliot MA, Edwards H. Studies to determine whether an interaction exists among boron, calcium, and cholecalciferol on the skeletal development of broiler chickens. Poultry Science 1992; 71:677- 690.

Fassani EJ; Bertechini AG; Brito JAG; Kato RK; Fialho ET; Geraldo A, Boron supplementation in broiler diets. Rev. Bras. Cienc. Avic. [online]. 2004, vol.6, n.4, pp. 213-217. ISSN 1516-635X. doi: 10.1590/S1516-635X2004000400004.

Ferreira DF. Sistema para análise de variancia para dados balanceados (SISVAR). Lavras (MG): UFLA; 1999. 92p.

Ghivercea V, Grecu D, Lichiardopol C (2004) Treatment of osteoporosis with calcium fructoborate. J Orthop Trauma(Bucharest)

Hu H, Penn SG, Lebrilla CB (1997) Isolation and characterization of soluble boron complexes in higher plants. Plant Physiol 113:649-655

Hunt CD, 1994, The biochemical effects of physiologic amounts of dietary boron in animal nutrition models, Environ Health Perspect, 102 Suppl 7:35-43.

Hunt CD, Herbel JL, Idso JP(1994) Dietary Boron Modifies the Effects of Vitamin D, Nutrition on Indices of Energy Substrate Utilization and Mineral Metabolism in the Chick. J Bone Miner Res

Hunt CD, Nielsen FH. Interaction between boron and cholecalciferol in the chick. In: McHowell J, Gawthorne JH, White CL, editors. Trace element metabolism in man and animals 4. Canberra: Australian Academy of Science; 1981. 597-600

Hunt CD, Stoecker BJ, 1996, Deliberations and evaluation of the approches, endpoints and paradigms for boron, chromium and fluoride dietary recommendations, J Nutr., 126 (9 Suppl):2441S-2451S

Kim NH, Kim H-J, Kang D (2008) Conversion Shift of d-Fructose to d-Psicose for Enzyme-Catalyzed Epimerization by Addition of Borate. Appl Environ Microbiol 74:3008-3013

Kobayashi M, Matoh T, Azuma JI. (1996) Two chains of rhamnogalacturonan II are cross-linked by borate-diol ester bonds in higher plant cell walls. Plant Physiol 110:1017-1020

Kropidłowska A, Rotaru A, Strankowski M (2008) Heteroleptic cadmium(II) complex, potential precursor for semiconducting CdS layers. Thermal stability and non-isothermal decomposition kinetics. J Therm Anal Calorim 91:903-909

Kurtoglu F, Kurtoglu V, Celik I, Kececi T, Nizamlioglu M., 2005, Effects of dietary boron on some biochemical parameters, peripheral blood lymphocytes, splenic plasma cells and bone characteristics of broiler chiks given diets with adequate or inadequate cholecalciferol (vitamin D3) content, Br Poult Sci, 46 (1):87-90.

Matsunaga T and Nagata T (1995) In vivo 11B NMR observation of plant tissue. Anal Sci 11:889-892

Mazurek M and Perlin AS(1963) Borate complexing by 5-membered-ring vic-diols. Can J Chemistry 41:2403-2411

Miljkovic D ( 1998) Boron carbohydrates complexes and uses thereof. October 8, U.S. Patent 5962049

Miljkovic D, Scorei IR, Cimpoiasu VM (2009) Calcium fructoborate: plant-based dietary boron for human nutrition. J Diet Suppl 6:211-226

Nielsen FH (1997) Boron in human and animal nutrition. Plant Soil 193:199-208

Nielsen FH(1998) Boron-an overlooked element of potential nutritional importance. Nutr Today 23:4-7

NRC. National Research Council. Nutrients requirements of poultry. 8th ed. Washington, D.C.:National Academic Press; 1984. 71p.

NRC. National Research Council. Nutrients requirements of poultry. 9th ed. Washington, D.C.:National Academic Press; 1994. 155p.

Olczak-Kobza M(2004) Synthesis and thermal characterization of zinc(II) di(o-aminobenzoate) complexes of imidazole and its methyl derivatives. Thermochim Acta 419:67-71

Pelmore H and Symons MCR(1986) N.m.r. studies of complexes formed by D-fructose and borate ions in aqueous solution. Carbohyd Res 155:206-211

Power PP and Woods WG(1997) The chemistry of boron and its speciation in plants. Plant Soil 193:1-13

Rainey CJ, Nyquist LA, Christensen RE (1999) Daily intake of boron from the American diet. J Amer Dietetic Assoc 99:335-341

Rossi AF, Bootwalla SM, Miles RD. Boron and riboflavin addition to broiler diets. Poultry Science 1990:69 suppl.1:186.

Rossi AF, Miles RD, Damron BL, Flunker LK. Effects of dietary boron supplementation on broilers. Poultry Science 1993; 72:2124-2130.

Rotaru A, Constantinescu C, Mandruleanu A (2010) Matrix assisted pulsed laser evaporation of zinc benzoate for ZnO thin films and non-isothermal decomposition kinetics. Thermochim Acta 498:81-91

Rotaru A, Mietlarek-Kropidłowska A, Constantinescu C (2009) CdS thin films obtained by thermal treatment of cadmium(II) complex precursor deposited by MAPLE technique. Appl Surf Sci 255:6786-6789

Rotaru P, Scorei R, Harabor A(2010) Thermal analysis of a calcium fructoborate sample. Thermochim Acta 506:8-13

Scorei R, Ciubar R, Iancu C, Mitran V (2007) In vitro effects of calcium fructoborate on fMLP-stimulated human neutrophil granulocytes. Biol Trace Elem Res 118:27-37

Scorei R and Popa R (2010) Boron-containing compounds as preventive and chemotherapeutic agents for cancer. Anti-cancer Agent Med Chem

Scorei R, Cimpoiasu VM, Iordachescu D (2005) In vitro evaluation of the antioxidant activity of calcium fructoborate. Biol Trace Elem Res 107:127-134

Scorei R, Ciubar R, Ciofrangeanu CM (2008) Comparative effects of boric acid and calcium fructoborate on breast cancer cells. Biol Trace Elem Res 122:197-205

Scorei RI, Ciofrangeanu C, Ion R (2010) In vitro effects of calcium fructoborate upon production of inflammatory mediators by LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages. Biol Trace Elem Res 135:334-344

Söderholm S, Roos YH, Meinander N (1999) Raman spectra of fructose and glucose in the amorphous and crystalline states. J Raman Spectrosc 30:1009-1018

Szunyogová E, Mudronová D, Györyová K et al(2007) The physicochemical and biological properties of zinc(II) complexes. J Therm Anal Calorim 88:355-361

Tatucu M, Rotaru P, Rau I (2010) Thermal behaviour and spectroscopic investigation of some methyl 2-pyridyl ketone complexes. J Therm Anal Calorim 100:1107-1114

Tian ZR, Voigt JA, Jun Liu J et al(2003) Complex and oriented ZnO nanostructures. Nat Mater 2:821-826

Underwood EJ, Suttle NF. The mineral nutrition of livestock. 3rd ed. London: CABI Publishing; 1999. 602 p.

Wagner CC, Baran EJ (2008) Easy synthesis of CaB2O4 via pyrolysis of calcium fructoborate. Mater Res 11:493-494.

Wagner CC, Ferraresi Curotto V, Pis Diez R et al(2008) Experimental and theoretical studies of calcium fructoborate. Biol Trace Elem Res 122:64-72

Wang Z and Quebedeaux B(1997) Effects of water stress on the partitioning of 14C glucose, 14C sucrose and 14C sorbitol in apple shoots. Biotronics 26:73-83

Wilson JH, Ruszler PL. Effects of boron on growing pullets. Biological Trace Elements Research 1997; 56(3):287-294.

Woods WG (1996) Review of possible boron speciation relating to its essentiality. J Trace Elem Exp Med 9:153-163

Woods WG(1996) Review of possible boron speciation relating to its essentiality. J Trace Elem Exp Med 9:153-163

Yamaki S (1995) Physiology and metabolism of fruit development: Biochemistry of sugar metabolism and compartmentation in fruits. Acta Hort 398:109-120

Yoshimura K, Mayazaki Y, Sawada S et al (1996) B- NMR studies on complexation of borate with linear and crosslinked polysaccharides. J Chem Soc Faraday Trans 92:651-656