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Die
Erfindung betrifft die Verwendung von omega-Fettäuren und Sorbinsäure bzw.
deren Salze zum Schutz von Lebewesen vor Kokzidien-Infektionen (Prophylaxe)
oder zur Behandlung von Lebewesen, die von diesen Infektionen betroffen
sind (Therapie). Die Verwendung betrifft bevorzugt den Einsatz dieser
Substanzen bei Nutz-, Heim- und
Haustieren, insbesondere bei der Aufzucht von Jungtieren. Die genannten
Substanzen werden dabei bevorzugt dem Futter und/oder dem Trinkwasser
der Tiere zugesetzt oder direkt in Form fertiger Formulierungen
bzw. in Form von Tierarzneimitteln angewandt. Entsprechend angepasste
Humananwendungen sind ebenfalls möglich.
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Kokzidien-Infektionen
kommen weltweit bei nahezu allen Tierarten, mitunter sogar auch
bei Menschen vor. Kokzidien leben im Darmkanal, in Gallengängen, in
der Leber oder anderen Organen oder Organteilen. Sie vermehren sich
in den Zellen der Darmschleimhaut und sind weitgehend wirtsspezifisch.
Eine Infektion mit Kokzidien beim Tier kann zum Tod des Tieres oder
zu einer starken Gewichtsreduktion und damit u.a. zu erheblichen
wirtschaftlichen Einbußen
führen.
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Nach
Aufnahme der Erreger mit der Nahrung oder durch Belecken von befallenen
Gegenständen beginnt
in den Darmzellen die ungeschlechtliche Vermehrung dieser Mikroorganismen.
Sie führt
zur Zerstörung
von Darmzellen und zum Befall weiterer Darmzellen. Nach mehreren
Teilungsvorgängen
entwickeln sich männliche
und weibliche Erreger-Zellen, die miteinander verschmelzen. Diese
befruchtete Zelle umgibt sich mit einer zusätzlichen Schutzhülle und
wird danach mit dem Kot des Wirtstieres ausgeschieden. Um ansteckungsfähig zu bleiben,
muss dieser Erreger bei einer bestimmten Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit
einen Reifungsprozess durchlaufen.
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Um
einer Ansteckung von Tieren mit den Kokzidien vorzubeugen, ist die
Vermeidung oder Verminderung der Ansteckung mit dem Erreger wichtig. Hierzu
muss eine ausreichende Reinigung der direkten Tierumgebung, z. B.
Käfige,
mit nachfolgender Desinfektion und mehrfacher Reinigung erfolgen.
Andere Maßnahmen
wie regelmäßiger Wechsel
der Einstreu und Auskochen der Trink- und Futtergefäße bei Temperaturen
im Bereich über
80 °C sind
zur Vorbeugung ebenfalls sehr wichtig. Die Umgebung der Tiere sollte
sauber und hygienisch einwandfrei gestaltet werden.
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Trotz
dieser teilweise sehr aufwändigen Maßnahmen
kommt es nach wie vor zum Befall verschiedenster Tierarten mit Kokzidien
und damit zu hohen wirtschaftlichen Verlusten bzw. Leistungseinbußen bei
der Tiermast. Besondere wirtschaftliche Bedeutung kommt den Bereichen
zu, wo viele junge Tiere in räumlicher
Nähe zusammen
gehalten werden. Dort kann sich die Infektion innerhalb kurzer Zeit ausbreiten.
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Größte Bedeutung
in Europa haben z. B. die Kokzidien-Arten Eimeria zuernii und Eimeria
bovis, aber auch Eimeria labbeana, Eimeria columbarum, Eimeria tenella
oder Eimeria alabamensis. Die klinisch manifeste Erkrankung stellt
in aller Regel nur einen geringen Teil des Infektionsgeschehens
dar. Subklinische Infektionen treten öfter auf, sind aber keinesfalls
gleichzusetzen mit wirtschaftlicher Bedeutungslosigkeit. Manche
Kokzidienarten, insbesondere Eimeria alabamensis, können im
Heu mindestens 8 Monate infektionstüchtig bleiben.
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Bei
einzelnen Tierarten kommen jedoch mitunter auch mehrere Kokzidienarten
gleichzeitig vor, deshalb ist die Infektion häufig schwer zu bekämpfen und
kann schnell zu hohen Verlusten in einem Bestand oder zu einem stark
verminderten Wachstum der Tiere (Leistungsminderung) führen.
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Zur
Eindämmung
der Infektion wird bei der Tierhaltung im Allgemeinen eine prophylaktische
Behandlung betrieben. Ziel ist die Verhinderung von klinisch manifestierten
Erkrankungen, erheblichen Leistungseinbußen (vermindertes Wachstum)
bzw. Totalausfällen
von ganzen Gruppen/Herden. Dazu werden Antibiotika wie z. B. Decoquinat, Amprolium, Halofuginon
(®HALOCUR),
Monensin (®RUMENSIN) oder
Toltrazuril (®BAYCOX) über eine
Zeitdauer von 1 bis 3 Wochen dem Futter zugegeben oder parenteral
verabreicht. Die Anwendung von Antibiotika in diesem Bereich steht
aber im Verdacht, für
Gefahren verantwortlich zu sein, die von resistenten Bakterien ausgehen
und auch die menschliche Gesundheit langfristig gefährden können.
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Aus
diesem Grund sucht die Fachwelt nach gesundheitlich weniger bedenklichen
bzw. unbedenklichen Mitteln für
diesen Einsatzzweck. So beschreibt beispielsweise die WO 00/21381
die Verwendung von antimikrobiell wirksamen Enzymen gegen Kokzidiose.
Hierzu gehören
nach Fuglsang (Trends in Food Science & Technology, 1995, 6(12), 390-6)
beispielsweise Lysozyme, Oxidasen, Peroxidase oder Phospholipasen.
Allerdings haben antimikrobiell wirksame Enzyme neben vergleichsweise hohen
Herstellkosten den Nachteil, dass sie unspezifisch und daher auch
gegen probiotische Organismen wirksam sein können und deshalb physiologisch nicht
unbedenklich sind. Weiterhin sind Enzyme empfindlich gegenüber hohen
Temperaturen, wie sie beispielsweise bei der Prozessierung von Futtermitteln
auftreten können,
sowie gegen pH-Wert-Schwankungen
z. B. während
der Magen-Darm-Passage.
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Neben
antimikrobiell wirksamen Enzymen ist weiterhin die prophylaktische
und therapeutische Anwendung von polyungesättigten Fettsäuren (PUFAs =
poly-unsaturated fatty acids) gegen Kokzidiose bekannt. Beispielsweise
beschreibt die WO 03/09700 die Verwendung von Arachidonsäure, eine
omega-6-PUFA, gegen Kokzidiose. Die Anwendung der omega-3-PUFAs
EPA (Eicosapentaensäure)
und DNA (Docosahexaensäure)
ist in der WO 98/03168 beschrieben. WO 03/09701 beansprucht die
Verwendung besonders geringer PUFA-Konzentrationen in Futtermitteln
als Prophylaxe und Therapeutikum gegen Kokzidiose. Weiterhin konnte
in Studien gezeigt werden, dass Fischöle generell und omega-3-Fettsäureethylester
im speziellen ebenfalls das Kokzidien-Infektionsgeschehen positiv
beeinflussen können (Muirhead,
Feedstuffs, Nov. 6, 1995, 12; Allen, Poultry Science, 1998, 77(11),
1631-1635; Korver, Poultry Science, 1997, 76(10), 1355-1363).
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Jedoch
sind die dort beschriebenen Effekte zu gering für einen hinreichend prophylaktischen bzw.
therapeutischen Effekt, so dass die beschriebenen PUFAs weiterhin
in Kombination mit Antibiotika oder antimikrobiellen Enzymen verabreicht
werden, welche ihrerseits die bereits beschriebenen Nachteile aufweisen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung war es somit, Substanzen bzw. eine Zubereitung
zur Verfügung
zu stellen, welche als Antiinfektionsmittel wirkt und mit der Infektionen
mit Kokzidien insbesondere bei Tieren behandelt bzw. eine Prophylaxe
gegen Kokzidiose betrieben werden kann. Diese Zubereitung bzw. diese
Substanzen sollten physiologisch unbedenklich und leicht zu handhaben
sein. Weiterhin sollten sie in der Landwirtschaft leicht zu verarbeiten und
zu handhaben sein, beispielsweise als Trinkwasser- bzw. Futtermittelzusatz,
und keinen nachteiligen Einfluss auf die Umwelt ausüben.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch die Verwendung von Sorbinsäure und/oder deren Salzen in Kombination
mit polyungesättigten
Fettsäuren
zur Herstellung eines Antiinfektionsmittels oder als Futtermittelzusatz
zur Vorbeugung (Prophylaxe) von Kokzidien-Infektionen bei Tieren
sowie zur Behandlung (Therapie) von Nutz- oder Haustieren, die mit diesen
Infektionen befallen sind. Dabei können die Sorbinsäure und/oder
ihre Salze und die polyungesättigten
Fettsäuren
zusammen oder getrennt, gleichzeitig oder zeitlich versetzt verabreicht
werden, wobei die gleichzeitige Anwendung bevorzugt ist.
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Da
die erfindungsgemäßen Substanzen
bzw. Mittel, auch bedingt durch die Vermeidung der genannten Infektionen,
das Wachstum der Tiere positiv beeinflussen und damit Leistungseinbußen bei
der Tiermast verhindern können,
umfasst die vorliegende Erfindung auch den Einsatz dieser Substanzen/Mittel als
Leistungsförderer
für Nutz- und Haustiere.
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Sorbinsäure wird
häufig
zur Konservierung von Futter- und Nahrungsmitteln eingesetzt. Sorbinsäure (trans,trans-2,4-Hexadiensäure) ist
eine farblose, feste Verbindung, die sich nur wenig in kaltem Wasser
löst und
weltweit als Konservierungsstoff, vorwiegend in Lebensmitteln, verwendet
wird. Sorbinsäure
und ihre Salze besitzen eine sehr gute mikrobiostatische, antimykotische
Wirkung. Eine Wirkung gegen Parasiten wie Kokzidien ist bisher allerdings
nicht beschrieben worden. Gleichzeitig ist Sorbinsäure als
ungesättigte
Fettsäure
praktisch ungiftig, was sehr umfangreiche Daten belegen und was durch
die jahrzehntelange Anwendung dieser Säure im Lebensmittelbereich,
in Tierfuttern u. a. zweifelsfrei belegt ist.
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Neben
der Sorbinsäure
kommen als Salze erfindungsgemäß vorzugsweise
Kaliumsorbat, Ammoniumsorbat, Magnesiumsorbat oder Calciumsorbat
zur Anwendung. Auch Mischungen von Sorbinsäure mit ihren Salzen oder Sorbinsäuresalzmischungen
erfüllen
den erfindungsgemäßen Zweck.
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Unter
polyungesättigten
Fettsäuren
(omega-Fettsäuren
= ω-Fettsäuren) werden
im erfindungsgemäßen Sinn
mehrfach ungesättigte
langkettige Fettsäuren
mit einer Kettenlänge > C12 und mit mindestens
zwei Doppelbindungen verstanden, wobei die erste der mindestens
zwei oder mehr Doppelbindungen, ausgehend vom Alkylende, zwischen
den Kohlenstoffatomen C3 und C4 (ω-3-Fettsäuren) oder zwischen den Kohlenstoffatomen
C6 und C7 (ω-6-Fettsäuren) konstituiert
ist. Dabei können
die erfindungsgemäßen omega-Fettsäuren sowohl
als freie Fettsäuren,
Ester, Triglyceride, Phospholipide, Glycolipide, Sphingolipide,
Wachse oder Sterolester vorliegen oder durch chemische oder biokatalytische Umesterung
der Triglyceride, z. B. mit Hilfe geeigneter Enzyme (Lipasen), in
Form ihrer einwertigen Alkoholester angereichert worden sein. Alle
diese Substanzen sowie deren Mischungen sowie Produkte, welche diese
Substanzen bzw. Mischungen in Konzentrationen von mindestens 15
Area-% of TFA (Definition siehe unten) enthalten, werden im Folgenden für die Zwecke
dieser Erfindung als omega-Fettsäuren
(ω-Fettsäuren) bezeichnet.
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Die
Menge an Sorbinsäure
oder deren Salze oder entsprechender Mischungen, die geeignet ist, um
einer Infektion mit Kokzidien zuverlässig vorzubeugen, liegt bevorzugt
im Bereich von 0,1–40
g/kg Futtermittel oder Trinkwasser, besonders bevorzugt im Bereich
von 0,5–20
g/kg, insbesondere 0,5–15 g/kg
Futtermittel oder Trinkwasser, während
die Menge an Sorbinsäure
und/oder deren Salzen, die nötig ist,
um eine bereits bestehende Infektion mit Kokzidien einzudämmen und
zu beseitigen, höher
ist und vorzugsweise im Bereich von 0,5–60 g/kg Futtermittel oder
Trinkwasser liegt. Typische Konzentrationen liegen insbesondere
zwischen 1–30
g/kg Futtermittel/Trinkwasser, vorzugsweise zwischen 1–20 g/kg Futtermittel/Trinkwasser.
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Die
Menge an omega-Fettsäuren,
die geeignet ist, um den erfindungsgemäßen prophylaktischen und therapeutischen
Effekt zu erzielen, liegt bevorzugt zwischen 0,1 mg und 20 g/kg
Futtermittel oder Trinkwasser. Typische Konzentrationen liegen insbesondere
zwischen 1 mg und 10g/kg Futtermittel/Trinkwasser. Bevorzugt werden
Konzentrationen von 10 mg – 5
g/kg und besonders bevorzugt von 100 mg – 1000 mg/kg Futtermittel/Trinkwasser
eingesetzt.
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Die
Angabe g/kg Futtermittel ist in den angegebenen Breiten universell
für die
relevanten Tierarten. Die Verabreichungsdauer beträgt z. B.
zur:
Prophylaxe bei Broilern: vorbehaltlich möglicher
Wartezeiten vor dem Schlachten immer während der Aufzucht (27 – 60 Tage,
bei ökologischer
Haltung 80 Tage), bei Therapie therapiebegleitend bis zur Symptomfreiheit;
Prophylaxe
bei Schweinen: vorbehaltlich möglicher Wartezeiten
immer während
der Aufzucht (ca. 6 Monate), ansonsten bis Symptomfreiheit.
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Bevorzugt
ist die Verwendung von omega-3-Fettsäuren, insbesondere solchen,
die einen DHA-Gehalt von mindestens 20 Area-% of TFA [Area % beziehen
sich auf die AOCS (American Oil Chemists' Society) Official Method Ce 1b-89;
TFA = Total Fatty Acid] aufweisen. Besonders bevorzugt ist ein DHA-Gehalt
von mindestens 30 Area-% of TFA, insbesondere von mindestens 40
Area-% of TFA.
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Eine
geeignete Quelle für
die erfindungsgemäßen omega-Fettsäuren sind
Fischöle,
Pflanzenöle und
insbesondere Leinsamenöl
oder Hanföl
u. a. sowie diese Fettsäuren
enthaltende Pflanzen, Pflanzenteile, Pressrückstände, Extrakte oder Trester.
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Besonders
bevorzugt sind die omega-3-Fettsäuren
EPA und DHA, welche aus Mikroorganismen isoliert werden können. Bevorzugte
Mikroorganismen sind Organismen der Stramenopiles (oder Labyrinthulomycota),
besonders bevorzugt der Ordnung Thraustochytriales, (Thraustchytriidea),
insbesondere der Gattungen Schizochytrium, Thraustochytrium und
Ulkenia, sowie Dinoflagellaten (Dinophyta), bevorzugt Crypthecodinium,
insbesondere C. cohnii. Dabei wird bezüglich der Herstellung von omega-3-Fettsäuren insbesondere
Bezug genommen auf die nachfolgenden Druckschriften: WO 91/07498, WO
91/11918, WO 96/33263 und WO 98/03671.
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Als
weitere Quellen für
EPA und/oder DHA bieten sich z. B. auch Mikroalgen wie Euglena (JP-A 60-196157),
Nannochloropsis, Phaeodactylum und andere (Tonon et al., Long chain
polyunsaturated fatty acid production and partitioning to triacylglycerols in
four microalgae. Phytochemistry 2002, 15-24.), aber auch Bakterien
an, bevorzugt z.B. Shewanella, Vibrio oder Moritella (Cho und Mo,
Screening and characterization of eicosapentaenoic acid-producing marine
bacteria. Biotechnology Letters 1999, 215-218; JP-A-2000/245442;
JP-A-63-216490, JP-A-2001/309797).
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Eine
weitere mögliche
Quelle für
omega-Fettsäuren
stellen transgene Organismen, bevorzugt Mikroorganismen und Pflanzen,
dar.
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Weiterhin
können
omega-Fettsäuren
im erfindungsgemäßen Sinne
verwendet werden, welche aus Ölen
wie oben beschrieben (z. B. Fischöle, Pflanzenöle oder Öle aus Mikroorgansimen)
durch verschiedene, dem Fachmann bekannte Methoden (z. B. Chromatographie,
Ab- oder Adsorptionsverfahren, Winterisierung etc.) aufgereinigt
bzw. aufkonzentriert, d. h. gewonnen werden können. Die Gewinnung von omega-Fettsäuren ist
z. B. beschrieben in: Wnasundara, Udaya N. et al., Omega-3 fatty
acid concentrates: a review of production technologies, Seafoods-Quality,
Technology and Neutraceutical Applications (Biannual European Conference
of Fish Processing), 3rd, Grimsby, United Kingdom, June 29-July
1, 1999, Jahr 2002, S. 157-174.
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Zur
Herstellung erfindungsgemäßer Mischungen
bzw. Zubereitungen für
die Applikation z. B. in Trinkwasser oder (flüssigen) Futtermitteln werden
vorzugsweise die gut löslichen
Salze der Sorbinsäure
mit pulverförmigen
omega-Fettsäure-Zubereitungen,
z. B. getrockneten Emulsionen bzw. Suspensionen, vermischt. Zur
Herstellung genannter Emulsionen können alle dem Fachmann geläufigen Methoden
der Pulvertechnologie genutzt werden, beispielsweise die Sprüh-, Wirbelschicht-
oder Wurstertrocknung. Auch liposomale Einschlüsse oder Mikroemulsionen der
omega-Fettsäuren
können
hierfür
zur Anwendung kommen.
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Zur
parenteralen Applikation können
auch Lösungen
der Sorbate mit omega-Fettsäure-Emulsionen
angewendet werden.
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Zur
Applikation in festen Futtermitteln wird vorzugsweise freie Sorbinsäure mit
pulverförmigen Omega-Fettsäuren gemischt
und dem Futter von Nutz-, Heim- und Haustieren zugesetzt.
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Bei
der Herstellung von pulverförmigen Omega-Fettsäure-Zubereitungen
kann jede dem Fachmann geläufige
Methode des Coatings oder der Mikroverkapselung zur Anwendung kommen,
insbesondere unter Verwendung von Coating- oder Kapselmaterialien,
welche lipophil sind und eine hohe Sauerstoffbarrierefunktion aufweisen.
Weiterhin können
die omega-Fettsäuren
als auch die Sorbinsäure oder
deren Salze in einer Form eingesetzt werden, welche eine kontinuierliche
(retardierende) Freisetzung im Körper
erlaubt.
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Erfindungsgemäße Zubereitungen
können auch
durch direkte Mischung der flüssigen
omega-Fettsäuren
mit Sorbinsäure,
deren Salzen oder entsprechenden Lösungen hergestellt werden,
wobei die pulverförmigen
Sorbate beispielsweise als Träger der
omega-Fettsäuren
dienen können.
Weiterhin kann die freie Sorbinsäure
in dem Ölmedium
gelöst appliziert
werden.
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In
der einfachsten und gängigen
Ausführungsform
werden Sorbinsäure
und/oder deren Salze oder Mischungen dieser Substanzen und die omega-Fettsäuren unformuliert,
d. h. ohne zusätzliche Additive,
Hilfs- oder Trägerstoffe,
getrennt oder zusammen (z. B. als Mischung) dem Futter und/oder Trinkwasser
der Tiere zugesetzt.
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Zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Zubereitungen
kann bevorzugt so verfahren werden, dass die gewünschten Mengen an Sorbinsäure und omega-Fettsäuren miteinander
gemischt, sprühgetrocknet,
vom Lösungsmittel
befreit, agglomeriert und/oder instantisiert werden. Des weiteren
können alle
gängigen
lebensmitteltechnologischen, aber auch galenischen Herstellungsverfahren
wie Pressen, Kneten oder Dragieren verwendet werden. Diese Verfahren
sowie für
bestimmte Formulierungen (z. B. Tabletten) evtl. notwendige Additive,
Hilfs- oder Trägerstoffe
sind dem Fachmann bekannt.
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Die
einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Zubereitung können dem
Futtermittel oder Trinkwasser auch getrennt in der Form zugegeben werden,
dass die Vermischung erst im Futtermittel/Trinkwasser stattfindet.
Weiterhin ist die getrennte orale Gabe der einzelnen Komponenten
der Zubereitung, beispielsweise in Form von Tabletten oder Extrudaten,
möglich.
Bevorzugt ist die Zugabe mindestens einer der Komponenten (Sorbinsäure/Sorbate oder
omega-Fettsäuren)
der erfindungsgemäßen Zubereitung
zum Futtermittel und die anschließende Pellettierung zusammen
mit dem Futtermittel in für die
entsprechende Tierart typischer Weise. Dabei kann die jeweils andere
Komponente der Zusammensetzung wahlweise auch getrennt über das Trinkwasser
verabreicht werden. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass die getrennt
verabreichten Komponenten der Zubereitung im gleichen Zeitraum physiologisch
verfügbar
sind. Die erfindungsgemäßen Substanzen/Zubereitungen
können
auch in Form eines so genannten (Futtermittel-)-Prämix zur Verfügung gestellt
werden.
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Erfindungsgemäß besonders
bevorzugt ist die Verwendung der Substanzen/Zubereitungen zur Verhütung und
Behandlung von Infektionen mit Kokzidien bei der Aufzucht von Jungtieren.
Gerade bezüglich
des Futters für
Jungtiere sind an die hygienische Qualität besondere Anforderungen zu
stellen. Deshalb sind einige organische Säuren als Futterzusatzstoffe,
basierend auf den nationalen futtermittelrechtlichen Bestimmungen,
ohne Höchstmengenbegrenzung
zugelassen. Dies trifft auch auf Sorbinsäure und ihre Salze zu.
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Die
Präparate/Substanzen
gemäß der Erfindung
werden bevorzugt eingesetzt bei Nutztieren, z. B. bei der Haltung
von Geflügel,
Brief- und Rassetauben, bei Säugetieren
wie Rindern, Schweinen, Schafen und Nagetieren, vorzugsweise Kaninchen,
sowie bei der Haltung von Haustieren, vorzugsweise Hunden, Katzen
und Vögeln.
Sie dienen zur Vorbeugung vor Kokzidien-Infektionen bei Tieren sowie
zur Behandlung von Nutz- oder Haustieren, die mit diesen Infektionen
befallen sind.
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Außerdem kann
die erfindungsgemäße Wirkstoffkombination
unterstützend
odertherapiebegleitend bei einer medikamentösen Behandlung, z. B. mit Antibiotika,
eingesetzt werden, wodurch die Dosierung der Medikamente reduziert
werden kann.
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Weiterhin
können
den erfindungsgemäßen Zubereitungen
weitere dem Fachmann bekannte antimikrobiell wirksame Substanzen
zugesetzt werden wie etwa Enzyme, kurzkettige organische Säuren oder
deren Salze wie beispielsweise Ameisen-, Essig-, Propion-, Butter-,
Zitronen-, Äpfel-,
Fumar- oder Maleinsäure.