CH686274A5 - Ligninhaltiges Nahrungs- und Futtermittel. - Google Patents

Description

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CH 686 274 A5

Beschreibung

A. Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung betrifft Futter- und Nahrungsmittel gemäss den Ansprüchen 1 und 6. Die Futtermittel enthalten einen Zusatz, welcher die Abgabe von Ammoniak in die Luft weitgehend unterbindet.

Die Bildung von Ammoniak geschieht durch bakteriellen Abbau von Harnstoff in Fäkalien. Die Abbaugeschwindigkeit wird dabei durch erhöhte Temperaturen und Feuchtigkeit beschleunigt.

Hohe Temperaturen fördern den raschen Abbau zu Ammoniak, sehr tiefe, aber auch sehr hohe Feuchtigkeitsgehalte können die Ammoniakbildung verhindern.

Ammoniakgas ist leichter als Luft und schädigt z.B. Nutztiere, bevor es durch Ventilation entfernt werden kann. Ammoniak ist stark irritierend und toxisch.

Die menschliche Nase kann Ammoniakgehalte um 5 ppm bereits feststellen. Konzentrationen ab 5 ppm sind bereits stark irritierend, rufen Augenbrennen hervor und führen zur Tränenbildung.

Nutztiere reagieren in derselben Art und Weise.

Die schädliche Wirkung von Ammoniak auf Mensch und Tier resultiert aus der Kombination von Zeit und Konzentration der Exposition.

Eine klassische Krankheit bei Hühnern, die Ammoniak Blindheit (Keratoconjunktivitis) ist bei Massenhaltung bestens bekannt.

Experimente mit Hühnern welche mit der Legeperiode beginnen zeigen, dass bei 17tägiger Exposition bei 200 ppm Ammoniakkonzentration ein um 170 Gramm tieferes Lebendgewicht resultiert, die Futteraufnahme reduziert wird, die Eierproduktion abfällt und eine hohe Mortalität eintritt.

Von grösserer Wichtigkeit in praktischer Nultztierhaltung ist die Einhaltung tiefer Konzentrationen an Ammoniak über längere Perioden. Dies ist der Fall bei Boden- oder Käfighaltung von Geflügel, wo die Fäkalien sich im Gebäude über längere Zeit anhäufen. Das Atmungssystem des Geflügels wird bei diesen Haltungsweisen progressiv geschädigt. Bei Ammoniakgehalten um 10 ppm wurden Schädigungen der Cilia, den Flimmerhärchen, welche Fremdkörper von der Lungenoberfläche fernhalten, beobachtet. Die Hühner werden dadurch anfällig auf Krankheiten wie Newkastle Disease und Airsculitis.

Bei höheren Konzentrationen kommt es zu Schleimausscheidungen mit Flimmerhaarklumpen, was aussagt, dass die Lunge eine starke Schädigung erfahren hat.

Ammoniak, speziell während kalter Tage löst sich in Kondenswasser. In dieser Form führt Ammoniak zu seriösen Korrosionsproblemen an Metallen, im speziellen bei Zink galvanisierten Metallen und Aluminium.

Die Immission durch Tierhaltungsbetriebe, insbesondere der Ammoniak wirkt sich auf die Umwelt negativ aus.

In naher Umgebung kommt es nicht nur zu Geruchsbelästigung, sondern auch zu gesundheitlichen Schädigungen für den Menschen.

Schädigungen an Pflanzen wurden in diesem Falle genauer studiert. (Graber, K., Schürmann, B.: Landw. Forschung, Sonderheft 26/1, S. 36-40 1971).

Auf keinen Fall darf auch vernachlässigt werden, dass auch Menschen dieser hohen Ammoniakkonzentration in Hühnerställen ausgesetzt sind. Die Schweizerische Unfallverhütungs-Anstalt (SUVA) gibt eine maximale Arbeitsplatzkonzentration von 25 ppm für Ammoniak an.

Systeme zur Lösung des Ammoniakproblemes existieren. Die regelmässige Entfernung der Fäkalien, aber auch eine gute Ventilation führt zu tieferen Ammoniakkonzentrationen. Die Fäkalienentfernung ist arbeitsaufwendig und führt zu hohen Produktionskosten. Ventilation erzeugt Zugluft, worauf die Hühner sehr anfällig reagieren, verursacht aber auch höhere Energiekosten besonders im Winter.

Eine weitere Methode zur Ammoniakreduktion wird angeboten durch Zusatz von Sarasaponin ein Steroid-Saponin aus der Yucca Pflanze (Yucca Schildigera).

Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, dass eine Ammoniakfreisetzung aus Fäkalien nicht, oder nur in stark verminderter Weise stattfindet, wenn dem Futtermittel naturbelassenes, schwefelfreies Li-gnin zugesetzt wird. Lignin fällt bei den neuen Zellstoffproduktionsverfahren, welche ohne Schwefelkomponenten im Kochprozess auskommen, an.

Dies sind Zellstoffproduktionsverfahren nach dem Alcell®-Prozess, dem Organocell®-Prozess, dem Acetosolv®-Prozess, Milox®-Prozess oder auch anderen, noch im Laborstadium befindlichen schwefelfreien Kochprozessen, bei denen Lignin in natürlicher, unveränderter Form anfallen. Lignin aus den heute üblichen Zellstoffproduktionsverfahren, wie das Sulfat-Verfahren oder das Sulfat-Verfahren (Kraft-) geben Lignine, die für diese Anwendung in ihrer vorliegenden Form nicht geeignet sind. Aus dem Sulfit-Verfahren resultiert das Ligninsulfonat, aus dem Sulfat-Verfahren das Thiolignin. Ligninsulfonat ist als Bindemittel in der Tierfuttermittel-Erzeugung in Anwendung, zeigt jedoch in keiner Weise dieselbe Wirkung als schwefelfreies Lignin. Im Gegenteil, Ligninsulfonat wurde des öfteren als dem Tier nicht bekömmlich beschrieben.

Es konnte nun in Versuchen festgestellt werden, dass schwefelfreies, naturbelassenes Lignin, welches dem Tierfutter zwischen 0,5% und 20% zugemischt wird, die Ammoniakbildung in den Fäkalien verhindert, aber auch den gebildeten Ammoniak bindet, sodass er nicht an die Luft abgegeben wird. Dies konnte bei allen Nutztierhaltungen festgestellt werden, insbesondere bei der Geflügelhaltung, der

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Schweinehaltung, der Rindviehhaltung, der Pferdehaltung. Das mit dem Futtermittel verabreichte Lignin ist im Vergleich zu Zellulose und Hemizellulose widerstandsfähiger gegen die Einwirkung der Mikroorganismen. Es wird von den Enzymen der Verdauungstraktes nicht abgebaut und gilt daher für die Mono-gastrier als unverdaulich. (Fonnesbeck et.al. (1974), J. Anim. Sei. 39, 182; Gordon, A. J. (1978), Plenum Press, New York).

Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass Lignin während des Verdauungsvorganges durch mikro-bielle Einwirkung Veränderungen seiner funktionellen Gruppen, insbesondere der Hydroxyl-, und Me-thoxylgruppen erfährt. Ausserden sollen Ferulasäure und zu einem geringen Teil p-Cumarsäure verloren gehen (Gordon A. J. (1978) idem).

Dass mit der oralen Aufnahme von Lignin eine therapeutische Wirkung verknüpft sein kann, belegen relativ frühe Untersuchungen. (Braun R. (1947), Prakt. Tierarzt 31, 265-271). Es konnten bestehende Durchfälle beseitigt oder zumindest gebessert werden.

Eine Verminderung der Bakterienzahl durch Lignin in Magen bis hin zur völligen Keimfreiheit bestimmter Darmabschnitte (Duodenum) konnte nachgewiesen werden.

Durch Reduktion der Bakterienzahl in der Fäkalmasse wird der Abbau von Harnstoff zu Ammoniak stark eingeschränkt. Weiters hat Lignin die Eigenschaft, dass es mit Ammoniak eine chemische Reaktion eingeht und diesen bindet, sodass er nicht entweichen kann.

Die Ammoniakkonzentration in den Stallungen der Nutztierhaltung bei Ligninzusatz schwefelfreier und naturbelassener Provinienz bleibt durch die Kombination dieser oben beschriebenen Effekte tief, schädigt weder Tier noch Mensch noch Umwelt und bleibt als Stickstoffdünger für die Landwirtschaft erhalten.

B. Beispiele:

Beispiel 1:

In zwei identischen Hühnerställen, Bodenhaltung, wurden die Hühner ab Beginn der Legeperiode mit dem geichen Futtermittel, bei gleichen Bedingungen gehalten. Die Futtermittelzusammensetzung war die folgende:

Mais

29,0%

Futterweizen

28,5%

Soja

10,0%

Graswürfel

6,0%

Heringmehl

5,0%

Knochenmehl

3,0%

Futterkalk

1,0%

Kalkgrit

5,0%

Holzstoff

5,5%

Zusatzstoffe

2,5%

Melasse

2,0%

Fett

2,5%

Im Stall A wurde das oben gegebene Futtermittel verfüttert, im Stall B das gleiche Futtermittel, aber mit einem Zusatz von 5% Lignin (naturbelassen, schwefelfrei hergestellt). Bis zur vierten Legeperiode wurden in den Ställen folgendes festgestellt:

Durchschnitt aus 26 Messungen

Stall A

Stall B

NH3-Gehalt:

28 ppm

NH3-Gehalt: 10 ppm

Legeleistung:

92,5%

Legeleistung: 92,3%

Futterverzehr:

141g/Tag

Futterverzehr: 139 g/Tag + 7,5 g Lignin

Bei nahezu gleichem Futtermittelverbrauch und gleicher Legeleistung konnte der Ammoniakgehalt in der Stall-Luft durch Zusatz von 5% Lignin auf weniger als die Hälfte reduziert werden.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Futtermittel für Nutztiere, dadurch gekennzeichnet, dass dem Futtermittel naturbelassenes, schwefelfrei hergestelltes Lignin aus der Zellstoffproduktion zugemischt ist.

2. Futtermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Futtermittel für a) Geflügel b) Schweine c) Rindvieh d) Pferde handelt.

3. Futtermittel nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ligningehalt im Futtermittel zwischen 0,5% und 20% eingehalten wird.

4. Futtermittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Futtermittel mit Li-gninzusatz in:

a) gemahlener Form b) geschroteter Form c) pelletisierter Form hergestellt wird.

5. NahrunIbfgsmittel für Menschen, dadurch gekennzeichnet, dass naturbelassenes, schwefelfrei hergestelltes Lignin dem Nahrungsmittel in einem Prozentsatz von 0,5 bis 20% zugesetzt wird.

6. Nahrungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ligninanteil 3-6% beträgt.

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