DE102007001156A1 - Verwendung eines Futtermittels enthaltend ein Additiv zur Eidotterfärbung - Google Patents

Verwendung eines Futtermittels enthaltend ein Additiv zur Eidotterfärbung

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DE102007001156A1
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    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Abstract

Verwendung von Additiven in Futtermitteln oder Tränkwasser zur Eidotterfärbung, umfassend ein oder mehrere Carotinoide, die mindestens 30 Gew.-% natürliches Astaxanthin enthalten.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Additiv zur Eidotterfärbung.
  • Für die Pigmentierung von Eidottern von Hühnereiern werden die synthetischen Carotinoide Canthaxanthin und Citranaxanthin und das natürliche Carotinoid Capsanthin (als Paprikaextrakt) zur Rotfärbung dem Legehennenfutter als Additiv bzw. Futterzusatzstoff zugesetzt. Zur Gelbfärbung ist in Futtermitteln für Legehennen neben den natürlichen Carotinoiden Lutein und Zeaxanthin (als Extrakt aus den Blüten von Tagetes) das synthetische Carotinoid Apoester (Beta-Apo-8'-Carotinal und Beta-Apo-8'-Carotinsäure-Ethylester) zugelassen. Das Carotinoid Astaxanthin wird ausschließlich zum Pigmentieren von Salmoniden (z. B. Lachse, Forellen) und Garnelen (Shrimps, Prawns) eingesetzt und ist in der EU nicht für den Einsatz im Geflügelfutter zugelassen.
  • Gegenüber chemisch-synthetisch hergestelltem Canthaxanthin bestehen Vorbehalte hinsichtlich einer möglichen Gesundheitsgefährdung des Menschen bei überhöhtem Verzehr. So wurde festgestellt, dass sich synthetisches Canthaxanthin bei hochkonzentrierter Anwendung in Bräunungspräparaten in der Retina des menschlichen Auges anlagern und dieses trüben kann. Natürliches Capsanthin muß zur Erreichung einer vergleichbaren Färbewirkung deutlich höher dosiert werden, sodass sein Einsatz verhältnismäßig kostspielig ist.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren zur Eidotterfärbung zur Verfügung zu stellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines Futtermittels oder von Tränkwasser enthaltend ein Additiv umfassend ein oder mehrere Carotinoide, die zu mindestens 30 Gew.-% aus natürlichem Astaxanthin bestehen, zum Füttern oder Tränken von Legehennen zur Eidotterfärbung der Eier der Legehennen.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung betrifft ein Futtermittel (nachfolgend auch „Futter" genannt) oder Tränkwasser, dem ein Additiv zugegeben bzw. zugemischt ist. Das Additiv umfaßt natürliches Astaxanthin und ggf. andere Carotinoide. Bevorzugt enthält es natürliches Canthaxanthin als weiteres rotfärbendes Carotinoid. Im Unterschied zu synthetischem Canthaxanthin, hergestellt durch chemische Synthese, wird das enthaltene natürliche Carotinoid Astaxanthin mittels in der Natur vorhandener Bakterien oder konventioneller Mutanten von Bakterien oder gentechnisch veränderter Bakterien gewonnen. Besonders geeignet sind Mutanten von Bakterienstämmen, die hinsichtlich der Produktion von Astaxanthin und ggf. Canthaxanthin und/oder Adonirubin und/oder Adonixanthin verbessert sind. Geeignet zur Herstellung natürlicher Carotinoide ist beispielsweise der Bakterienstamm Paracoccus carotinifaciens. Ein für die Produktion natürlicher Carotinoide geeigneter Stamm mit der Bezeichnung E 396 wurde beim National Institut of Bioscience and Human Technologie, Agency of Industrial Science and Technologie (1 Higashi 1 chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, Japan) unter der Zugangsnummer FERM BP-4283 am 27. April 1993 hinterlegt. Einzelheiten seiner Verwendung für die Produktion natürlicher Carotinoide sind in der EP 1 138 208 A1 beschrieben, deren diesbezügliche Inhalte durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung einbezogen sind.
  • Es wurde gefunden, dass sich natürliches Astaxanthin, insbesondere in Verbindung mit Adonirubin und/oder Adonixanthin, hervorragend zur Eidotterfärbung eignet. Dieses Ergebnis überrascht, weil mit synthetischem Astaxanthin nur eine unnatürlich wirkende Färbung des Eidotters erzielt werden konnte. Natürliches Astaxanthin wurde bislang für die Eidotterfärbung nicht eingesetzt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bestehen die Carotinoide zu mindestens 45 Gew.-% aus natürlichem Astaxanthin. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung bestehen sie zu mindestens 95 Gew.-% aus Astaxanthin. Maximal sind 100 Gew.-% Astaxanthin enthalten.
  • Ferner wurde gefunden, dass sich natürliches Canthaxanthin ebenfalls zur Eidotterfärbung eignet. Durch Kombination von natürlichen Carotinoiden lässt sich der Anteil an Canthaxanthin und/oder Astaxanthin nach Bedarf regulieren. Außerdem besteht die Möglichkeit, natürliche Carotinoide aus der vorgenannten Quelle kostengünstiger als alternative natürliche Farbstoffe wie beispielsweise Capsanthin aus Paprika zur Verfügung zu stellen.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung enthält das Additiv natürliches Astaxanthin und natürliches Canthaxanthin. Es wurde gefunden, dass Additive, die natürliches Astaxanthin und natürliches Canthaxanthin bzw. Mischungen dieser Carotinoide enthalten, eine intensivere Färbung des Eidotters bewirken, als Additive, die ausschließlich natürliches Canthaxanthin enthalten.
  • Dieses Ergebnis ist überraschend, weil Vergleichsversuche gezeigt haben, dass synthetisches Astaxanthin den Eidotter weniger intensiv oder annähernd gleich intensiv färbt, wie synthetisches Canthaxanthin. Der Einsatz von natürlichem Astaxanthin ergab in allen Versuchen einen natürlichen Farbton des Eidotters. Im Gegensatz dazu erbrachte bei einigen Versuchen synthetisches Astaxanthin eine unnatürlich wirkende Färbung des Eidotters. Ferner können reines natürliches Astaxanthin und reines natürliches Canthaxanthin enthaltende Additive in geeigneter Kombination besonders wirtschaftlich sein, da die Gewinnung von reinem Canthaxanthin kostengünstiger als die Gewinnung von reinem Astaxanthin ist.
  • Der o. g. Bakterienstamm ist zur Produktion natürlichen Astaxanthins, Adonirubins und Adonixanthins sowie natürlichen Canthaxanthins geeignet. Durch Einstellen der Kulturbedingungen kann beeinflusst werden, ob das eine oder andere Carotinoid in mehr oder weniger reiner Form oder in Mischungen hergestellt wird. Auch die Mischverhältnisse der Carotinoide sind durch Einstellen der Kulturbedingungen beeinflußbar.
  • Gemäß einer Ausgestaltung enthält das Additiv bezogen auf die enthaltenen rotfärbenden Carotinoide Astaxanthin und Canthaxanthin mindestens 50 Gew.-% Astaxanthin und/oder maximal 50 Gew.-% Canthaxanthin. Bezogen auf die gesamt enthaltenen Carotinoide entspricht dies 33 Gew.-% Astaxanthin und/oder maximal 34 Gew.-% Canthaxanthin. In dem angegebenen Bereich ist die Färbung des Eidotters besonders intensiv.
  • Eine noch intensivere Färbung des Eidotters wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung erzielt, bei der das Additiv bezogen auf die enthaltenen rotfärbenden Carotinoide Astaxanthin und Canthaxanthin mindestens 80 Gew.-% Astaxanthin und/oder maximal 20 Gew.-% Canthaxanthin enthält. Bezogen auf die gesamt enthaltenen Carotinoide entspricht dies 45 Gew.-% Astaxanthin und/oder maximal 10 Gew.-% Canthaxanthin.
  • Das Additiv kann auch andere natürliche Carotinoide enthalten, insbesondere rotfärbende oder gelbfärbende Carotinoide, z. B. Capsanthin.
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass das Additiv zusätzlich synthetisches Carotinoid enthält. Gemäß einer Ausgestaltung enthält das Additiv kein synthetisches Canthaxanthin, so dass die eingangs erläuterten Nachteile von synthetischem Canthaxanthin völlig vermieden werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung enthält das Additiv überhaupt kein synthetisches Carotinoid.
  • Die natürlichen Carotinoide Astaxanthin und Canthaxanthin bewirken eine Rotfärbung des Eidotters. Um eine wünschenswerte Orangefärbung zu erhalten, wird dem Additiv gemäß einer Ausgestaltung ein Gelbfärbungsmittel bzw. gelbes Pigment zugesetzt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung handelt es sich um ein synthetisches oder natürliches Gelbfärbungsmittel, z. B. ein synthetisches oder natürliches Carotinoid. Als synthetisches Gelbfärbungsmittel kommt Apo-Ester in Betracht. Ein weiteres Gelbfärbungsmittel ist z. B. Lutein. Hierbei handelt es sich z. B. um Lutein aus Tagetes, vorzugsweise aus dem Extrakt der Tagetesblüten.
  • Dem Additiv können geeignete Antioxidanzien (wie Ethoxyquin, Tocopherole, BHT, BHA o. a.) zur Stabilisierung zugesetzt werden. Durch Zugabe von Füllstoffen und/oder Trägerstoffen wie Calciumcarbonat, Kieselsäure o. a. lässt sich der Gehalt an färbenden Carotinoiden im Additiv standardisieren. Das Additiv kann als Pulver oder als Granulat dem Futter direkt oder durch vorheriges Einmischen in eine Vormischung (Prämix) zugegeben werden. Darüber hinaus ist auch eine flüssige Formulierung des Additivs durch Suspension der Carotinoide in einer wässrigen Lösung möglich. Das Einbringen des flüssigen Additivs in das Futter oder den Prämix erfolgt mit geeigneter Technik (z. B. Aufsprühen mittels Flüssigdosieranlage). Ein Standardisieren des Additivs in flüssiger Form ist durch Einstellen der gewünschten Konzentrationen steuerbar. Die Applikation des Additivs in flüssiger Form ist auch über das Tränkwasser der Legehennen möglich.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Untersuchungsergebnissen näher erläutert.
  • Untersuchung 1
  • In einer ersten Untersuchung wurden verschiedene Kombinationen von Astaxanthin und Canthaxanthin im Hinblick auf ihre Wirksamkeit zur Pigmentierung von Eidotter untersucht. Alle Testkomponenten wurden in der gleichen Dosierungsstufe (4 ppm bezogen auf die Summe von Astaxanthin und Canthaxanthin) eingesetzt. In den beiden zugesetzten Farbstoffprodukten wurden zusätzlich auch die Gehalte an Adonirubin und Adonixanthin analysiert (Tab. 2 und 5). Ziel war es den Versuch unter Praxisbedingungen durchzuführen. Daher wurden sämtliche Testmischungen mit Ausnahme der Negativkontrolle mit der gleichen Zulage an natürlichen gelben Pigmenten (6 ppm Gesamtxanthophylle aus Tagetesextrakt im Futter) ergänzt. Die Wirksamkeit der Pigmentierung wurde durch visuelle (Farbfächer, DSM-YCF 2004) und photometrische Farbmessungen (Minolta Photometer) überprüft.
  • Material und Methoden
  • Es wurde ein Fütterungsversuch mit 234 Legehennen im Alter von 10 Monaten durchgeführt. Der Versuch fand von Juni bis Juli 2005 statt. Die Hennen wurden in herkömmlichen Käfigen gemäß der aktuellen Richtlinie für die Haltung von Legehennen in der EU gehalten. Die Anzahl der Tiere je Käfig betrug 3 Hennen. Die Wasserversorgung in den Käfigen erfolgte über Tränkenippel in den Käfigtrennwänden. Die Eier wurden von Hand von der Käfigvorderseite gesammelt.
  • Als Basisration wurde ein Futter mit einem niedrigen Gehalt an natürlichen Xanthophyllen für die Vorbereitung der Versuchsrationen verwendet. Die Carotinoide wurden durch Vormischungen, die 1% des Futters ausmachten, ergänzt. 11 verschiedene Kombinationen von natürlichen roten Carotinoiden wurden untersucht. Darüber hinaus enthielt eine weitere Behandlung synthetisches Astaxanthin. Als negative Kontrollgruppe wurde eine Behandlung ohne zusätzliche Pigmente gefüttert. In allen Behandlungen mit Ausnahmen der negativen Kontrollgruppe wurden eine Dosierung von 4 ppm der rotfärbenden Carotinoide Astaxanthin und Canthaxanthin – bestehend aus entweder nur Astaxanthin, nur Canthaxanthin oder der Summe aus beiden – im Futter eingemischt.
  • Insgesamt wurden 13 Futtermischungen erstellt und an jeweils 18 Hennen verfüttert (Versuchsaufbau Tabelle 1). Somit kamen je Behandlung 6 Käfige zum Einsatz. Jeder Käfig entsprach einer Wiederholung mit je 3 Tieren. Die Versuchsdauer betrug 28 Tage.
  • Datenerhebung: Die Legeleistung und der Futterverbrauch wurden täglich erhoben. Für die Dotterfarbmessungen wurden je Behandlungsgruppe ab dem 21. Versuchstag 60 Eier gesammelt. Die visuelle Farbmessung erfolgte mittels Dotterfarbfächer der Fa. DSM, Schweiz (DSM-YCF, 2004, siehe auch 1). Die photometrische Farbmessung mittels Minolta CR 300 (2) nach der Farbskala L*a*b* (CIE).
  • Die Farbstoff-enthaltenden Additive wurden auf den Gehalt an Carotinoiden analysiert. Alle Versuchsrationen wurden auf den Gehalt der Nährstoffe nach VDLUFA (1993: Methodenbuch 'Die chemische Untersuchung von Futtermitteln', Band 3, VDLUFA-Verlag Darmstadt, Germany) untersucht.
  • Vor der statistischen Analyse wurden alle Merkmale auf Normalverteilung geprüft. Ausreißer gemäß Statistikpaket wurden von der Auswertung ausgeschlossen. Es wurde eine einfache Varianzanalyse durchgeführt. Im Falle signifikanter Behandlungswirkungen wurde ein mehrfacher Vergleich der Mittelwerte mittels des Student T-Tests durchgeführt. Abweichungen zwischen Mittelwerten werden durch kleine lateinische Buchstaben so angegeben, dass 'a' dem höchsten Wert zugeteilt wird. Das Statistik Softwarepaket JMP Version 5.1 (SAS Institute, Cary, USA) wurde verwendet.
  • Ergebnisse
  • Abweichungen in der Legeleistung und im Futterverbrauch zwischen den Behandlungsgruppen waren eher zufällig und ließen keinen Zusammenhang mit den verschiedenen Behandlungen erkennen. Auch die Unterschiede bei den Eigewichten waren nicht auf die Behandlungen zurückzuführen.
  • In der Tabelle 3 sind die Eigewichte sowie die LSQ-Mittelwerte und die dazugehörigen Standardabweichungen für die entsprechende Stichprobe angegeben. Zur Verdeutlichung sind die Ergebnisse der Dotterfärbung in 3 (Fächerwerte) und 4 (photometrische Rot-Werte) grafisch dargestellt. Der niedrigste DSM-YCF-Wert wurde in der negativen Kontrollgruppe registriert, der höchste Wert wurde in Behandlung 3 (Kombination mit maximalem Gehalt an Astaxanthin) erreicht. Abweichungen zwischen den Behandlungen waren von hoher Signifikanz. In Behandlungen 2 bis 9 lagen die DSM-YCF Werte zwischen 10,0 und 11,4, während die entsprechenden Werte von Behandlungen 10 bis 13 zwischen 7,7 und 9,3 lagen.
  • Die L*-Werte (Helligkeit) waren in den Behandlungen 2 bis 13 niedriger als die in der Kontrollgruppe. Im allgemein waren die Abweichungen zwischen den Behandlungen eher gering.
  • Die a*-Werte (Rot-Werte) wiesen signifikante Abweichungen zwischen den Behandlungen auf. Neben der Kontrollgruppe konnten negative a*-Werte (Rot-Werte) auch in den Behandlungen 11 bis 13 beobachtet werden. Im Allgemeinen gab es eine lineare Verringerung der a*-Werte von Behandlung 3 bis Behandlung 13.
  • Die niedrigsten b*-Werte (Gelb-Werte) kamen in der negativen Kontrollgruppe vor, während keine deutlichen Abweichungen zwischen allen anderen Behandlungen mit Ausnahme von Behandlung 5 beobachtet werden konnten.
  • Schlussfolgerungen
  • Die Ergebnisse zeigen, dass die verschiedenen Kombinationen von natürlichem Astaxanthin und Canthaxanthin nicht in einer einheitlichen Farbintensität der Eidotter resultieren. Dies deutet darauf hin, dass die Dotterfärbewirkung von natürlichem Astaxanthin aus dem Bakterienstamm E 396 höher ist als die von natürlichem Canthaxanthin aus demselben Stamm. Die Dotterfärbung mit synthetischem Astaxanthin in Behandlung 2 zeigt eine geringere Intensität als die in Behandlung 3 getestete Kombination mit einem maximalen Anteil an natürlichem Astaxanthin (78% bezogen auf die Summe Astaxanthin und Canthaxanthin, 44% bezogen auf alle enthaltenen Carotinoide). Um die gleiche Dotterfarbe zu erzielen, muss synthetisches Astaxanthin in einer höheren Dosierung zugelegt werden. Es ist anzunehmen, dass die deutlich überlegene Färbeeffizienz der Kombinationen mit hohem Anteil des Astaxanthin-reichen Produktes (Behandlungen 3 bis 8) zusätzlich aus einem rotfärbenden Effekt der Carotinoide Adonirubin und Adonixanthin resultieren. Der Anteil an Adonirubin und Adonixanthin in den verschiedenen Kombinationen ist in Tabelle 2 und in 5 dargestellt.
  • Tabellen
  • Tabelle 1: Versuchsaufbau, Versuch 1
    Behandlung Dosierung Rotfarbstoffe mg Aktivität* pro kg Futter Verhältnis** Astaxanthin: Canthaxanthin % Gelbfarbstoff Gesamtxanthophylle aus Tagetes mg/kg Futter
    Negativkontrolle 1 - - -
    Positivkontrolle synthetisches Astaxanthin 2 4 100:0 6
    Kombinationen von natürlichem Canthaxanthin und Astaxanthin 3 4 78:22 6
    4 4 70:30 6
    5 4 62:38 6
    6 4 54:46 6
    7 4 47:53 6
    8 4 39:61 6
    9 4 31:69 6
    10 4 23:77 6
    11 4 16:84 6
    12 4 8:92 6
    13 4 0:100 6
    • * Aktivität entspricht Gehalt an Astaxanthin + Canthaxanthin
    • ** bezogen auf die Fraktion der rotfärbenden Carotinoide Astaxanthin und Canthaxanthin
    Tabelle 2: Verteilung aller enthaltenen Carotinoide in Gew.-%, Versuch 1
    Produkt Verhältnis Astaxanthin: Canthaxanthin Verhältnis zwischen allen enthaltenen Carotinoide
    Produkt AX: Produkt CX % Astaxanthin % Canthaxanthin % Astaxanthin % Canthaxanthin % Adonirubin % Adonixathin % andere %
    100:0 78 22 44 13 35 3 6
    90:10 70 30 41 18 33 3 6
    80:20 62 38 38 23 30 2 6
    70:30 54 46 34 29 27 2 7
    60:40 47 53 31 35 24 2 8
    50:50 39 61 27 42 21 2 8
    40:60 31 69 22 50 18 1 9
    30:70 23 77 18 58 14 1 10
    20:80 16 84 12 67 10 1 10
    10:90 8 92 6 77 5 0 11
    0:100 0 100 0 88 0 0 12
    Tabelle 3: Ergebnisse zur Eiqualität (Eigewicht und Dotterfärbung), Versuch 1
    Behandlung N Eigewicht (g) Farbfächer DSM-YCF Photometer
    Fächerwert L*-Wert a*-Wert b*-Wert
    MW σ MW σ MW σ MW σ MW σ
    1 55 68.5bc 3.96 2.3j 0.6 74.8a 3.12 –7.58l 0.37 27.1f 2.58
    2 60 67.9cde 4.34 10.8cde 0.8 69.9de 3.33 3.54de 1.71 36.7e 4.40
    3 61 67.8cde 3.84 11.4b 0.6 66.1f 3.57 6.44b 1.98 37.4de 3.80
    4 56 67.3cde 3.34 10.7de 1.0 69.1e 3.41 4.07cd 2.08 38.0bcd 3.17
    5 56 68.0cd 4.10 11.1c 0.8 69.6de 2.91 4.24c 2.49 30.1bcd 3.59
    6 55 69.7ab 3.98 11.0cd 0.7 69.2e 2.75 4.28c 1.76 37.8cde 3.51
    7 58 68.5bc 4.76 10.6e 0.6 70.0cde 3.47 3.03ef 1.72 38.8abc 4.04
    8 60 67.0cde 4.68 10.1f 1.1 69.6de 2.88 2.64f 1.99 38.9 3.98
    9 59 67.6cde 4.10 10.0f 1.0 70.5 3.29 1.98g 1.61 39.3ab 3.51
    10 57 66.4e 4.08 9.3g 0.9 71.2bc 2.97 0.72h 1.60 38.7abcd 3.62
    11 58 70.3a 5.15 8.0hi 1.3 71.3b 2.77 –0.77l 1.47 38.5abcd 3.52
    12 58 68.5bc 4.90 8.3h 0.7 70.6bcd 3.07 –1.88 1.27 37.9 3.48
    13 62 68.5bc 4.23 7.7i 1.0 71.0bc 3.58 –3.13k 1.03 39.6a 4.10
    F-values 3.54*** 460** 23.3*** 347*** 38.8***
    • σ = Standardabweichung, MW = Mittelwert, N = Anzahl
  • Untersuchung 2
  • Als weiterführende Untersuchung wurden in einem zweiten Versuch die Testmischungen ausgewählt, die im ersten Versuch die besten Färbeergebnisse gezeigt hatten. Dies waren die Testmischungen mit hohen Anteilen an natürlichem Astaxanthin (Astaxanthingehalte von 30 bis 47% bzw. 50 bis 83% bezogen auf die Summe an Astaxanthin and Canthaxanthin). Zusätzlich wurde zum Vergleich und zur Bestätigung der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse aus dem ersten Versuch eine Testmischung ohne Astaxanthin, dafür aber mit maximalem Canthaxanthingehalt untersucht. Im Gegensatz zu dem ersten Versuch wurden die Testmischungen bei dem zweiten Versuch in verschiedenen Dosierungsstufen (1 bis 7 ppm im Futter, bezogen auf die Summe an Astaxanthin Canthaxanthin) eingesetzt. Auch hier wurden zusätzlich die Gehalte an Adonirubin und Adonixanthin analysiert (Tab. 5 und 7). Neben einer Kontrollgruppe ohne Carotinoide wurde eine Positivkontrolle beinhaltend Capsanthin aus Paprikaextrakt getestet. Der Paprikaextrakt wurde in 3,5fach höherer Dosierung ebenfalls in vier Dosierungsstufen verabreicht (3,5 bis 24,5 ppm Gesamtxanthpohylle im Futter).
  • Auch hier wurden zur Gewährleistung in der Praxis üblicher Bedingungen alle Testmischungen mit Ausnahme der Negativkontrolle mit natürlichen gelben Pigmenten (Tagetesextrakt) ergänzt. Testparameter zur Messung der Färbewirksamkeit war wie bereits im ersten Versuch die Färbung der Eidotter. Die Wirksamkeit der Pigmentierung wurde durch visuelle (Farbfächer, DSM-YCF 2004) und photometrische Farbmessungen (Minolta Photometer) überprüft.
  • Materialien und Methoden
  • Es wurde ein Fütterungsversuch mit 450 Legehennen im Alter von 8 Monaten durchgeführt. Der Versuch fand von November bis Dezember 2005 statt. Die Hennen wurden in herkömmlichen Käfigen gemäß der aktuellen Richtlinie für die Haltung von Legehennen in der EU gehalten. Die Anzahl der Tiere je Käfig betrug 3 Hennen. Die Wasserversorgung in den Käfigen erfolgte über Tränkenippel in den Käfigtrennwänden. Die Eier wurden von Hand von der Käfigvorderseite gesammelt.
  • Als Basisration wurde ein Futter mit einem niedrigen Gehalt an natürlichen Xanthophyllen für die Vorbereitung der Versuchsrationen verwendet. Die Carotinoide wurden durch Vormischungen, die 1% des Futters ausmachten, ergänzt. 5 verschiedene Kombinationen von natürlichen roten Carotinoiden wurden in jeweils 4 Dosierungsstufen untersucht. Darüber hinaus wurde als Positivkontrolle Capsanthin aus Paprikaextrakt ebenfalls in 4 Dosierungsstufen eingesetzt. Als negative Kontrollgruppe wurde eine Behandlung ohne zusätzliche Pigmente gefüttert.
  • Insgesamt wurden 25 Futtermischungen erstellt und an jeweils 18 Hennen verfüttert (Versuchsaufbau Tabelle 4). Somit kamen je Behandlung 6 Käfige zum Einsatz. Jeder Käfig entsprach einer Wiederholung mit je 3 Tieren. Die Versuchsdauer betrug 28 Tage.
  • Datenerhebung: Die Legeleistung und der Futterverbrauch wurden täglich erhoben. Für die Dotterfarbmessungen wurden je Behandlungsgruppe ab dem 21. Versuchstag 60 Eier gesammelt. Die visuelle Farbmessung erfolgte mittels Dotterfarbfächer der Fa. DSM, Schweiz (DSM-YCF, 2004). Die photometrische Farbmessung mittels Minolta CR 300 nach der Farbskala L*a*b* (CIE). Alle Versuchsrationen wurden auf den Gehalt der Nährstoffe nach VDLUFA (1993: Methodenbuch 'Die chemische Untersuchung von Futtermitteln', Band 3, VDLUFA-Verlag Darmstadt, Germany) untersucht.
  • Statistik: Vor der statistischen Analyse wurden alle Merkmale auf Normalverteilung geprüft. Ausreißer gemäß Statistikprogramm wurden von der Auswertung ausgeschlossen. Eine einfache Varianzanalyse wurde zuerst auf alle Behandlungen durchgeführt. Eine zweifache Varianzanalyse wurde für eine kombinierte Auswertung der Versuchskombinationen und der positiven Kontrollgruppe Paprikaextrakt mit den Faktoren „Versuchskombination" und „Dosierung" durchgeführt.
  • Im Falle signifikanter Behandlungseffekte wurde ein mehrfacher Vergleich der Mittelwerte mittels Student Newman Keuls-Tests durchgeführt. Abweichungen zwischen Mittelwerten werden durch kleine lateinische Buchstaben so angegeben, dass 'a' dem höchsten Wert zugeteilt wird. Es wurde das Statistik-Programmpaket JMP Version 5.1 (SAS Institute, Cary, USA) verwendet.
  • Ergebnisse
  • Legeleistung und Futterverbrauch wurden nicht signifikant durch die Behandlungen beeinflusst. Es gab weder Mortalitätsfälle während des Versuchs noch wurden Krankheiten oder Anzeichen für Unwohlbefinden beobachtet. Die Behandlungen hatten einen direkten Einfluss auf die Eidotterfarbe (Tab. 6). Die blasseste Eidotterfarbe wurde bei der negativen Kontrollgruppe beobachtet und die intensivste Farbe bei der Behandlung mit Paprikaextrakt in der höchsten Dosierungsstufe von 24.5 mg Gesamtxanthophylle/kg Futter. Die L*-Werte verringerten sich bei steigenden Zulagestufen der Pigmente, während die a*- und b*-Werte sowie die DSM-YCF-Werte bei steigenden Zulagestufen stiegen. Das Austauschen von Astaxanthin durch Canthaxanthin führte zu einer Verminderung der Eidotter-Farbintensität. Bei der Mischung 0 AX:100 CX wurden bei allen Zulagestufen die niedrigsten DSM-YCF- und a*-Werte beobachtet.
  • Obwohl die zweifaktorielle Varianzanalyse signifikante Wechselwirkungen zwischen Versuchskombinationen und Zulagestufen zeigte, gab es keine spezifische Wirkung der Behandlungen (Tab. 7). Es gab lediglich geringfügige Abweichungen zwischen den Behandlungen beim durchschnittlichen Ei-Gewicht. Die zweifaktorielle Varianzanalyse der ermittelten Fächerwerte (DSM-YCF-Werte) ergab einen hoch signifikanten Einfluss der Versuchskombinationen, der Dosierung und der Wechselwirkungen zwischen Versuchskombination und Dosierung (Tab. 8). Bei allen Versuchskombinationen stiegen die DSM-YCF-Werte mit steigender Dosierung. Die höchsten DSM-YCF-Werte wurden für Paprikaextrakt (Behandlung 2 bis 5), die niedrigsten für Testkombination 5 (22 bis 25) beobachtet. Mit steigendem Gehalt an Canthaxanthin in den Testkombinationen verringerten sich die DSM-YCF-Werte.
  • Bei allen Versuchskombinationen verringerten sich die L*-Werte mit steigenden Zulagestufen der Carotenoide (Tab. 9). Diese Verringerung war bei Paprikaextrakt deutlicher als für die verschiedenen Testkombinationen von Astaxanthin und Canthaxanthin. Innerhalb der gleichen Dosierungsstufen der Carotenoide waren Abweichungen bei den L*-Werten die Ausnahme.
  • Die zweifaktorielle Varianzanalyse der a*-Werte ergab einen signifikanten Anstieg der a*-Werte sowohl mit steigenden Zulagestufen als auch mit steigendem Anteil an Astaxanthin in den Testkombinationen (Tab. 10). Die Unterschiede zwischen den Behandlungen waren hoch signifikant. Die Testkombination 5 (22 bis 25) zeigte die niedrigsten a*-Werte in den vergleichbaren Zulagestufen, wobei kein positiver Wert erreicht wurde.
  • Bei fast allen Versuchskombinationen stiegen die b*-Werte leicht mit steigenden Zulagestufen der Carotenoide (Tab. 11). Die Abweichungen zwischen Versuchskombinationen waren jedoch nur in einigen Fällen signifikant. Bei Testkombination 5 (22 bis 25) wurden die höchsten b*-Werte beobachtet. Die Fotografie der Eidotter (8) zeigt die erzielten Dotterfarben in Abhängigkeit von den Ziel-Färbewerten. Die Fotos verdeutlichen visuell die gemessenen DSM-YCF, L*-, a*- und b*-Werte. Es ist deutlich sichtbar, dass die Behandlungen mit Paprikaextrakt zur intensivsten Eidotterfarbe führten. Bei den Testkombinationen weisen die Behandlungen mit den höchsten Anteilen an Astaxanthin die gewünschte orange-gelbe Färbung der Dotter auf. Mit zunehmendem Anteil an Canthaxanthin werden die Dotter blasser. Die Testkombination 5 (22 bis 25) mit 100% Canthaxanthin und ohne Astaxanthin bezogen auf die Summe aus Astaxanthin und Canthaxanthin erzielte die blasseste Eidotterfarbe.
  • Tabellen und Figuren
  • Tabelle 4: Versuchsaufbau, Versuch 2
    Behandlung Dosierung Rotfarbstoffe Aktivität* mg/kg Futter Verhältnis** Astaxanthin: Canthaxanthin % Gelbfarbstoff Gesamtxanthophylle aus Tagetes mg/kg Futter
    Negativkontrolle 1 - - -
    Positivkontrolle Capsanthin aus Paprikaextrakt 2 3,5 - 3
    3 10,5 5
    4 17,5 6
    5 24,5 7
    Kombinationen von natürlichem Canthaxanthin und Astaxanthin Test 1 6 1 83:17 3
    7 3 5
    8 5 6
    9 7 7
    Test 2 10 1 66:34 3
    11 3 5
    12 5 6
    13 7 7
    Test 3 14 1 58:42 3
    15 3 5
    16 5 6
    17 7 7
    Test 4 18 1 50:50 3
    19 3 5
    20 5 6
    21 7 7
    Test 5 22 1 0:100 3
    23 3 5
    24 5 6
    25 7 7
    • * Aktivität = Gesamtxanthophylle aus Paprika bzw. natürliches Astaxanthin + Canthaxanthin
    • ** bezogen auf die Fraktion der rotfärbenden Carotinoide Astaxanthin und Canthaxanthin
    Tabelle 5: Verteilung der Carotinoide in Gew.-%, Versuch 2
    Produkt Verhältnis Astaxanthin: Canthaxanthin Verhältnis zwischen allen enthaltenen Carotinoide
    Produkt AX: Produkt CX % Asta- xathin % Canthaxathin % Astaxanthin % Canthaxathin % Adonirubin % Adonixathin % andere %
    100:0 83 17 47 10 26 5 12
    80:20 66 34 41 21 23 4 12
    70:30 58 42 37 27 21 4 12
    60:40 50 50 33 34 19 3 11
    0:100 0 100 0 90 0 0 10
    Tabelle 6: Ergebnisse zur Eiqualität (Eigewicht und Dotterfärbung), Versuch 2
    Behandlung N Egg weight (g) DSM-YCF L* a* b*
    X SD X SD X SD X SD X SD
    1 60 61.1 3.92 3.8 0.5 65.9 2.85 –6.86 0.47 29.4 2.79
    2 60 60.0 3.83 9.5 0.7 62.0 2.70 –0.15 1.21 36.5 2.70
    3 60 59.1 3.22 12.0 0.3 58.0 2.46 7.65 1.30 38.7 2.50
    4 59 59.9 3.83 13.4 0.6 56.7 2.62 11.91 1.97 38.4 2.97
    5 60 60.1 4.17 14.5 0.5 54.3 2.31 15.27 1.71 36.9 3.26
    6 58 57.0 3.15 7.6 0.8 63.6 2.39 –2.63 1.21 36.9 3.03
    7 59 58.3 3.30 11.2 0.6 61.3 2.23 3.48 1.72 39.1 3.16
    8 57 59.4 4.31 12.1 0.7 59.9 2.41 6.19 2.36 38.0 3.12
    9 58 61.2 3.75 12.4 0.5 59.5 1.72 8.48 1.72 39.4 2.36
    10 57 61.5 3.30 7.8 0.7 64.4 2.16 –3.06 0.94 37.6 2.63
    11 56 60.2 2.68 10.8 0.5 59.8 2.52 2.82 1.30 37.4 3.32
    12 58 59.9 3.30 11.4 0.8 59.6 2.56 5.20 2.31 39.1 3.18
    13 56 58.8 3.88 11.8 0.7 59.7 2.53 6.41 1.59 40.1 2.95
    14 60 58.7 3.44 7.1 0.8 64.0 2.52 –3.72 0.86 36.2 2.69
    15 59 60.5 4.99 10.7 0.6 61.6 2.27 1.43 1.77 39.6 3.53
    16 55 58.6 4.02 11.3 0.5 59.4 2.50 4.65 1.56 38.8 2.88
    17 58 59.3 3.47 11.8 0.6 60.3 2.55 5.94 1.80 40.4 2.44
    18 57 59.1 3.77 7.5 0.6 64.2 2.71 –3.18 1.07 37.5 2.44
    19 57 60.8 2.74 9.9 0.5 61.6 2.19 0.62 1.21 37.8 3.72
    20 58 59.9 3.72 11.2 0.5 60.4 2.17 3.60 1.71 39.9 2.87
    21 57 61.0 4.38 11.5 0.7 60.4 3.14 5.44 2.21 40.2 3.05
    22 57 58.8 4.36 7.7 0.6 64.3 1.88 –3.93 0.89 38.0 2.95
    23 58 59.4 4.10 8.2 0.4 63.3 2.12 –2.89 0.67 40.0 2.02
    24 60 58.5 4.97 8.2 0.6 63.5 2.17 –1.93 1.25 40.7 3.31
    25 59 59.0 3.99 8.6 0.7 62.2 2.56 –0.88 0.95 41.0 3.31
    Tab. 7: Eigewicht, Versuch 2
    Produkt Dosierung
    1 2 3 4
    Paprikaextrakt 1 60.0abcd 59.1abcde 59.9abcd 60.1abcd
    Test 1 (100:0) 2 57.0e 58.3de 59.4abcde 61.2ab
    Test 2 (80:20) 3 61.5a 60.2abcd 59.9abcde 58.8bcde
    Test 3 (70:30) 4 58.7bcde 60.5abcd 58.6cde 59.3abcde
    Test 4 (60:40) 5 59.1abcde 60.8abcd 59.9abcd 61.0abc
    Test 5 (0:100) 6 58.8bcde 59.4abcd 58.5cde 59.0abcde
    Signifikanz
    Produkt ***
    Dosis n. s.
    P × D ***
    Tab. 8: Fächerwerte (DSM-YCF), Versuch 2
    Produkt Dosierung
    1 2 3 4
    Paprikaextrakt 1 9.5j 12.0cd 13.4b 14.5a
    Test 1 (100:0) 2 7.6m 11.2gh 12.1cd 12.4c
    Test 2 (80:20) 3 7.8lm 10.8hi 11.4fg 11.8de
    Test 3 (70:30) 4 7.1n 10.7i 11.3g 11.8def
    Test 4 (60:40) 5 7.5mn 9.9j 11.2gh 11.5efg
    Test 5 (0:100) 6 7.7m 8.2l 8.2l 8.6k
    Signifikanz
    Produkt ***
    Dosis ***
    P × D ***
    Tab. 9: L*-Werte (Helligkeit, Minolta-Photometer), Versuch 2
    Produkt Dosierung
    1 2 3 4
    Paprikaextrakt 1 62.0cde 58.0jk 56.7k 54.3l
    Test 1 (100:0) 2 63.6ab 61.3defgh 59.9ghi 59.5j
    Test 2 (80:20) 3 64.4a 59.8hi 59.6i 59.7hi
    Test 3 (70:30) 4 64.0a 61.6def 59.4ij 60.3fghi
    Test 4 (60:40) 5 64.2a 61.6defg 60.4efghi 60.4efghi
    Test 5 (0:100) 6 64.3a 63.3abc 63.5abc 62.2bcd
    Signifikanz
    Produkt ***
    Dosis ***
    P × D ***
    Table 10: a*-Werte (Rotwerte, Minolta-Photometer), Versuch 2
    Produkt Dosierung
    1 2 3 4
    Paprikaextrakt 1 –0.15ij 7.65c 11.91b 15.27a
    Test 1 (100:0) 2 –2.63kl 3.48g 6.19de 8.48c
    Test 2 (80:20) 3 –3.06lm 2.82g 5.20ef 6.41d
    Test 3 (70:30) 4 –3.72m 1.43h 4.65f 5.94de
    Test 4 (60:40) 5 –3.18lm 0.62hi 3.60g 5.44def
    Test 5 (0:100) 6 –3.93m –2.89klm –1.93k –0.88j
    Signifikanz
    Produkt ***
    Dosis ***
    P × D ***
    Tab. 11: b*-Werte (Gelbwerte, Minolta-Photometer), Versuch 2
    Produkt Dosierung
    1 2 3 4
    Paprikaextrakt 1 36.5ij 38.7cdefgh 38.4cdefghi 36.9hij
    Test 1 (100:0) 2 36.9hij 39.1abcdefg 38.0defghij 39.4abcdef
    Test 2 (80:20) 3 37.6efghij 37.4ghij 39.1abcdefg 40.1abc
    Test 3 (70:30) 4 36.2j 39.6abcde 38.8bcdefgh 40.4abc
    Test 4 (60:40) 5 37.5fghij 37.8efghij 39.9abcd 40.2abc
    Test 5 (0:100) 6 38.0defghij 40.0abc 40.7ab 41.0a
    Signifikanz
    Produkt ***
    Dosis ***
    P × D ***
  • Schlussfolgerungen
  • Die durchgeführten Versuche bauen aufeinander auf, wobei in Versuch 2 die Ergebnisse aus dem ersten Versuch bestätigt und die Reproduzierbarkeit der Färbewirkung belegt werden konnten.
  • Beide Versuche belegen, dass natürliches Canthaxanthin und natürliches Astaxanthin aus dem oben näher beschriebenen Stamm E 396 zur Färbung von Eidottern grundsätzlich geeignet sind. Im Vergleich beider Carotinoide weist das eingesetzte Astaxanthin die höhere Färbeeffektivität auf. In beiden Versuchen wurde die intensivste Färbung bei Mischungen mit hohen Anteilen an Adonirubin und Adonixanthin erreicht. Es kann davon ausgegangen werden, dass diese beiden Carotinoide für eine Rotfärbung des Eidotters mitverantwortlich sind. Es ließen sich Fächerwerte bis zu 12,4 (DSM-YCF) erzielen. Damit lässt sich der weit verbreitete Wunsch des Verbrauchers nach einer intensiven Dotterfarbe bei Konsumeiern als Zeichen besonderer Qualität dieses Lebensmittels erfüllen.
  • Der Einsatz von natürlichem Canthaxanthin in höheren Anteilen ist sinnvoll, wenn die Herstellkosten im Vergleich zu Astaxanthin deutlich geringer sind. Entsprechend sollte dann eine höhere Dosierung der rotfärbenden Carotinoide zur Kompensation vorgenommen werden, um gleichwertige Dotterfärbungen zu erhalten.
  • Die mit dem getesteten Paprikaextrakt erzielten Ergebnisse beruhen auf der deutlichen Höherdosierung dieses Farbstoffes um den Faktor 3,5.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1138208 A1 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - 1993: Methodenbuch 'Die chemische Untersuchung von Futtermitteln', Band 3, VDLUFA-Verlag Darmstadt, Germany [0024]
    • - 1993: Methodenbuch 'Die chemische Untersuchung von Futtermitteln', Band 3, VDLUFA-Verlag Darmstadt, Germany [0038]

Claims (14)

  1. Verwendung eines Futtermittels oder Tränkwassers enthaltend ein Additiv umfassend ein oder mehrere Carotinoide, die zu mindestens 30 Gew.-% aus natürlichem Astaxanthin bestehen, zum Füttern oder Tränken von Legehennen zur Eidotterfärbung der Eier der Legehennen.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, bei der die Carotinoide zu mindestens 45 Gew.-% aus natürlichem Astaxanthin bestehen.
  3. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, bei der die Carotinoide natürliches Canthaxanthin enthalten.
  4. Verwendung gemäß Anspruch 3, bei der die Carotinoide maximal 10 Gew.-% natürliches Canthaxanthin enthalten.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Carotinoide mindestens ein weiteres natürliches Carotinoid enthalten.
  6. Verwendung nach Anspruch 5, bei der die Carotinoide Adonixanthin und/oder Adonirubin enthalten.
  7. Verwendung nach Anspruch 5 und 6, bei der die Carotinoide natürliches Adonixanthin und/oder natürliches Adonirubin enthalten.
  8. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Carotinoide im Additiv maximal 40 Gew.-% Adonixanthin und/oder maximal 25 Gew.-% Adonirubin enthalten.
  9. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Carotinoide kein synthetisches Canthaxanthin und/oder kein synthetisches Astaxanthin enthalten.
  10. Verwendung gemäß Anspruch 9, bei der das Additiv kein synthetisches Carotinoid enthält.
  11. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das Additiv ein Gelbfärbungsmittel enthält.
  12. Verwendung nach Anspruch 11, bei der das Additiv ein natürliches Gelbfärbungsmittel enthält.
  13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, bei der das Additiv Lutein enthält.
  14. Verwendung nach Anspruch 13, bei der das Additiv Lutein aus Tagetes, vorzugsweise aus Extrakt der Tagetesblüten, enthält.
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