DE1692441B1 - Verfahren zur Herstellung eines stickstoffhaltigen,gegen bakterielle Desaminierung geschuetzten Futtermittels - Google Patents

Description

lung von Futtermitteln. Bei diesen Präparaten kön- des Verdauungstraktes dissoziierbar sind, können für nen Substanzen verwendet werden, die die minerali- die Zwecke der Erfindung verwendet werden. Vorgehen Elemente in Komplexform, die sich auf die zugsweise werden hydrolysierbare gerbende Extrakte Oxydierbarkeit der Flüssigkeiten nicht auswirkt, zu verwendet.

binden vermögen, beispielsweise Phosphate oder 5 Geeignete handelsübliche Gerbstoffe im wesent-

Tannine. liehen pflanzlichen Ursprungs sind in Rinde, Holz,

Die französische Patentschrift 1 261199 beschreibt Wurzeln, Baumstubben sowie Blättern von Kastanie,

Futtermittel, in denen Substanzen verwendet werden, Eiche, Myrobolan, Velarde, Quebracho, Mimose,

die die Freßlust anregen, beispielsweise Tannine, Eukalyptus und Austerbaum zu finden.

Enzian oder Chinarinde. io Der Tanninextrakt des Kastanienholzes ist für die

Die französische Patentschrift 1 379 648 schließlich Zwecke der Erfindung besonders gut geeignet. Er

betrifft Produkte, mit denen das Wachstum der Tiere gehört zur Gruppe der Pyrogallusgerbsäuren, nämlich

beeinflußt werden soll, indem man geringe Mengen derjenigen der Ellagitannine. Er enthält freie Gallus-

von weniger als 3% einer Substanz auf Tanninbasis säure, freie AUagsäure und Polyphenolverbindungen

dem Futtermittel beimischt, und zwar indem diese 15 (von schlecht definierter Struktur), die gallushaltige

Substanz entweder beim Granulieren untergemischt Hexosen sind. Die Hydrolyse des Tanninextraktes er-

oder als konzentrierte Lösung auf das Futtermittel gibt Gallussäure, Ellagsäure und Hexosen (etwa

versprüht wird. 10%), die ungefähr zur Hälfte aus Glucose bestehen.

Demgegenüber findet beim Verfahren gemäß der Ein solcher Extrakt kann aus Hobelspänen erErfindung eine eindeutige Umsetzung zwischen Futter- 20 halten werden, die man der methodischen Extraktion mittel und Gerbstoff statt, die für den wirksamen mit heißem Wasser von beispielsweise etwa 80° C Schutz gegen Desaminierung unerläßlich ist. unterwirft, und den Extrakt unter vermindertem

Dabei wird die Eigenschaft von natürlichen oder Druck zu einem Konzentrat einengt, das zu einem

synthetischen Gerbstoffen ausgenutzt, Proteine unlös- feinen Pulver getrocknet wird.

lieh zu machen und ihre Beständigkeit gegen Pro- 25 Sämtliche handelsüblichen Formen der Gerbsäure teinasen zu erhöhen. Bekanntlich haben natürliche der Kastanie können neben allen anderen natürlichen Substanzen mit Gerbevermögen sehr unterschiedliche oder synthetischen gerbenden Substanzen verwendet Beschaffenheit und Zusammensetzung. Sie werden in werden, die wie das Tannin der Kastanie die Eigenzwei große Gruppen eingeteilt, die beide zwar Säuren schaft haben, mit genießbaren Proteinen Komplexe von Polyphenolen enthalten, sich jedoch durch ihre 30 zu bilden, die dem Abbau durch Bakterien widerFähigkeit unterscheiden, zu ihren einfachen Bestand- stehen, aber durch die proteolytischen Enzyme des teilen hydrolysiert zu werden. Die höchste Affinität Verdauungstraktes dissoziierbar sind, ohne daß im zu den Proteinen haben die stark adstringierenden übrigen die Wirksamkeit der cellulolytischen Bak-Tannine. Diese beiden Gruppen sind: terien im Pansen des Wiederkäuers beeinträchtigt

1. Die kondensierten Tannine oder Tannine vom 35 wird.

Catechintyp, die durch Enzyme (Tannase, Es hat sich gezeigt, daß mehrere Faktoren bei der

Emulein) nicht zu ihren Bestandteilen hydroly- Behandlung des stickstoffhaltigen Futtermittels mit

sierbar sind und durch trockene Destillation dem Gerbstoff wesentlich sind. Der erste Faktor ist

Benzcatechin liefern. die verwendete Gerbstoffmenge, die so gewählt wer-

2. Die hydrolysierbaren Tannine, die Ester von 40 den muß, daß die angewendete Tannindosis einerseits Hexosen und Phenolcarbonsäuren sind, z. B. nicht giftig ist und andererseits ausreicht, um wenig-Tanninsäure, Gallussäure oder Ellagsäure stens den größeren Teil, vorzugsweise nahezu die (Ellagitannine). Die Ellagitannine werden zu- gesamte Menge der im Futtermittel zu schützenden weilen in eine besondere Gruppe eingestuft. Amino- und Amidgruppen zu blockieren. Bei Mengen

Die Tannine der letzten Gruppe werden durch hy- 45 unter 3% erhält man nicht das gewünschte Ergebnis,

drolysierende Enzyme zu ihren Bestandteilen ab- d.h. den Schutz der Proteine gegen Abbau durch

gebaut. Bakterien.

Der Erfindung lag das besondere Problem zu- Ein zweiter wesentlicher Faktor, der beim Ver-

grunde, stickstoffhaltige Futtermittel gegen den Ab- fahren gemäß der Erfindung berücksichtigt werden

bau durch Bakterien unter Vermeidung der ernsten 50 muß, ist die Wassermenge, die der trockenen Masse

Nachteile dieser intensiven Wärmebehandlung zu des stickstoffhaltigen Futtermittels, d. h. dem Gemisch

schützen und zu erreichen, daß die stickstoffhaltigen von Rohprotein und Gerbstoff, zugesetzt wird. Die

Futtermittel durch die Bakterien des Pansens unan- Wassermenge muß genügen, um das anschließende

greifbar werden, während sie der unerläßlichen Ein- Quellen zu ermöglichen, jedoch darf sie über diese

wirkung der proteolytischen Enzyme, die in den 55 Menge nicht hinausgehen. Im allgemeinen genügt eine

anderen Organen des Verdauungsapparates erfolgt, Wassermenge, die dem 2,5- bis 3fachen Gewicht des

völlig zugänglich bleiben. Hierbei sollte in keiner Weise zu schützenden proteinhaltigen Futtermittels ent-

die nicht weniger wesentliche Wirksamkeit der spricht. Die Wahl der Temperatur des zugesetzten

cellulolytischen Bakterien des Pansens, deren Rolle bei Wassers ist ebenfalls wichtig. Die Wassertemperatur

der Assimilierung von Kohlenhydraten, insbesondere 60 kann 60 bis 70° C erreichen, aber die Ergebnisse sind

von Futterpflanzen, beispielsweise für den Wieder- hierbei nicht vorteilhafter als bei Verwendung von

käuer, ausschlaggebend ist, gestört werden. Wasser, das normale Temperatur hat. Vorzugsweise

Alle Gerbstoffe natürlichen oder synthetischen Ur- wird daher Wasser von Normaltemperatur verwendet, sprungs, beispielsweise kurzkettige Aldehyde, wie Wird das Wasser von der Zugabe zum trockenen Acetaldehyd, Glyoxal und Glutaraldehyd, die die 65 Gemisch von Gerbstoff und stickstoffhaltigem Futter-Fähigkeit haben, Proteine in Form von Komplexen mittel auf 95 bis 100° C erhitzt, so findet Klumpenzu stabilisieren, die der Einwirkung der Bakterien bildung statt. Die im Innern der Klumpen eingeunzugänglich sind, aber durch proteolytische Enzyme schlossenen Teilchen des stickstoffhaltigen Futter-

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mittels entziehen sich somit zum größten Teil der Behandlung geringer Mengen des Rohmaterials. Als

Gerbung, so daß sie nicht gegen den Abbau durch allgemeine Regel kann gesagt werden, daß in Fällen,

Bakterien geschützt sind. in denen die Ruhedauer der feuchten Paste 16 Stun-

Es ist ferner zu bemerken, daß es häufig zweck- den überschreitet, Fermentationen ausgelöst werden,

mäßig ist, den Gerbstoff und den proteinhaltigen S die die Proteine abbauen. Man erhält hierbei somit

Futterstoff vor der Zugabe des Wassers trocken zu kein gutes Futtermittel, da der Gehalt an Proteinen

homogenisieren. In der Praxis wird das proteinhaltige verringert ist.

Futtermittel, das beispielsweise aus einem Preßkuchen Ohne Rücksicht auf die beim Verfahren gemäß der

von Ölsaaten, Blutmehl oder Luzernmehl besteht, fein Erfindung eingesetzte stickstoffhaltige Substanz und

gemahlen. Anschließend wird der Gerbstoff züge- ίο die Substanz auf Basis von Tannin ist es besonders

mischt, bis die Farbe gleichmäßig ist, worauf das vorteilhaft, den pH-Wert des Reaktionsgemisches in

Wasser zugesetzt wird. Wenn die stickstoffhaltige den verschiedenen Phasen des Verfahrens zu überwa-

Substanz in einem Produkt enthalten ist, das vorher chen und gegebenenfalls zu verändern. Insbesondere

einer Trocknung unterworfen wurde, läßt man die kann man die wäßrige Gerbstofflösung alkalisch

Substanz beispielsweise durch Befeuchten erneut die 15 machen (bis etwa pH 8 oder 9), um das Eindringen

Wassermenge absorbieren, die vorher entfernt wurde. des Tannins zu erleichtern und das Gemisch aus Gerb-

Die Substanz auf Basis von Tannin kann ebenfalls stoff und stickstoffhaltiger Substanz beispielsweise

je nach der angewendeten Mischmethode in Pulver- während der Zeit, in der das Gemisch der Reaktion

form oder als wäßrige Lösung zugesetzt werden. überlassen wird, anzusäuern.

Der Zusatz von Wasser zum homogenisierten 20 Anschließend trocknet man die Paste bis auf eine Trockengemisch vor dem Gerbstoff und der stick- Restfeuchtigkeit von 8 bis 10%. Das Trocknen kann stoffhaltigen Substanz stellt eine Ausführungsform in dünner Schicht oder in einem Ofen mit Luftumwäldar, die zuweilen zweckmäßiger ist als die Methode, zung oder in einem klassischen Zerstäuber vorgebei der gesondert eine wäßrige Lösung des Gerb- nommen werden. Die Temperatur der Masse darf Stoffs hergestellt und allmählich zum Protein gegeben 25 während des Trocknens 80° C möglichst nicht überwird. Im letzteren Fall ist nämlich zuweilen die BiI- schreiten. Sie muß um so niedriger sein, je länger dung von Klumpen festzustellen, wodurch sich eine man trocknet. Für die Trockenkammer wird beischlechte Verteilung des Gerbstoffs im Futtermittel spielsweise empfohlen, während der ersten 24 Stunergibt. Beispielsweise erhält man durch sorgfältiges, den zwischen 65 und 80° C und anschließend bei trockenes Homogenisieren von 100 Teilen pulverför- 30 50° C zu arbeiten. Die getrocknete Masse muß abmigem Ölpreßkuchen mit 10 bis 15 Teilen pulver- schließend beispielsweise mit einer üblichen Mühle förmigem Tannin der Kastanie eine gleichmäßige Fär- zu sehr feinen Teilchen zerkleinert werden, um das bung. Durch allmähliches Zurühren von 250 bis gleichmäßige Einarbeiten in alle industriell oder auf 300 Teilen Wasser erhält man anschließend eine dem Bauernhof in Form von Mehl oder Agglogleichmäßige Färbung sämtlicher Teilchen. Wurden 35 meraten hergestellten Futtermittelgemische zu erauf 100 Teile Futtermittel vorher 10 bis 15 Teile pul- leichtern, die für Zuchttiere jeglichen Alters bestimmt verförmiges Tannin der Kastanie in 250 bis 300 Tei- sind, und zwar für Rinder, Schafe, Schweine, Geflülen Wasser gelöst, so kann die erhaltene wäßrige gel, Pferde, Esel, Maultiere, katzenartige Tiere, Zie-Lösung Agglomerate von Tanninteilchen enthalten. gen und Kaninchen.

Um gleichmäßiges Gerben des Futtermittels und dem- 40 Die Menge der erfindungsgemäß behandelten Pro-

zufolge befriedigende Ergebnisse hinsichtlich des teine, die dem Viehfutter zugegeben werden, wird

Schutzes der Proteine gegen den Abbau durch Bak- vorzugsweise so berechnet, daß die Konzentration des

terien zu erzielen, ist es hierbei notwendig, diese Tannins 2,5% in der Gesamttrockenmasse der Tages-

Agglomerate vor der Zugabe der Lösung zum stick- ration des Tieres nicht überschreitet, um jede Gefahr

stoffhaltigen Futtermittel aufzulösen. 45 einer Toxizität auszuschalten. Da Futtermittel im all-

Nach der Zugabe des Wassers in den oben- gemeinen Salz enthalten, ist es besonders vorteilhaft, genannten Mengen zum Gemisch aus Gerbstoff und dieses beim Vermischen des Tannins mit der stickstickstoffhaltigem Futtermittel rührt man die Masse stoffhaltigen Substanz zuzusetzen, wobei das Salz die kurzzeitig, beispielsweise 3 bis 5 Minuten, bis eine Ausfällung der Proteine begünstigt,
gleichmäßige Paste gebildet ist, aus der keine Flüssig- 50 Das Verfahren gemäß der Erfindung hat aber auch keit ausgeschwitzt wird. Anschließend läßt man die überraschende Ergebnisse gegenüber früher durcherhaltene Paste stehen, bis die Analyse ergibt, daß geführten Versuchen in künstlichen Pansen mit Nährpraktisch kein restlicher löslicher Stickstoff mehr proteinen, die mit besonderem pflanzlichem Tannin darin enthalten ist, und zwar 2 bis 16 Stunden bei geschützt waren. Beispielsweise üben gewisse Typen einer Temperatur, die zur Vermeidung einer Fermen- 55 von Tanninen eine negative Wirkung auf die Wirktation 22⁰C nicht übersteigt. Diese Ruhezeit ist not- samkeit der Proteine aus. So haben S. I. Chane, wendig für das Quellen der Proteine und die Bindung H. I. Fuller (Poultry Science 1964, 43, 1, 30 bis 36, des Tannins. Zeitweiliges Rühren erleichtert das »Effect of tannin acid content of grain sorghum on Quellen der Proteine und ermöglicht die erneute Ein- their feeding value for growing chicks«) gezeigt, daß arbeitung der Flüssigkeit, die sich abgeschieden 60 bei monogastrischen Tieren das Tannin von Sorghum haben kann. Es ist zu bemerken, daß die Dauer der die Verdaulichkeit der Proteine dieses Getreides ver-Flüssigkeitsaufnahme um so länger ist, je höher die hindert, wobei die Ausnutzung der Sorghumkörner Tannindosis ist. Wenn andererseits das Futtermittel durch wachsende Küken um so geringer ist, je höher ohne Tanninzusatz mit der gleichen Wassermenge be- ihr Tanningehalt ist.

handelt wird, nimmt es das Wasser sofort auf, gibt 65 Hu is man (Dissertation 1946, Universität Wage-

jedoch nach 2Stunden ein Exsudat ab. Diese Ruhe- ningen), zitiert von E. Brouwer, »Quelques obser-

zeit ist in gewissen Fällen ein wesentlicher Faktor des vations neelandaises sur les matieres proteiques dans

Verfahrens gemäß der Erfindung, besonders bei der !'alimentation des animaux domestiques« (Ed. Desoer,

Lüttich, 2499) hat gezeigt, daß beim Meerschweinchen die Verdaulichkeit der stickstoffhaltigen Substanzen mit steigender Menge der dem Futter zugesetzten Gerbsäure abnimmt. Beispielsweise wurde ein Wert von 57,9% für die Verdaulichkeit bei 0% Gerbsäure, ein Wert von 40,6% bei 2,5% und ein Wert von 36,7% bei einer Menge von 5% festgestellt.

G. Charlet-Lery, A. M. Leroy, S. Z. Zelter (Annales de Zootechnie 1955, 4, 321 bis 332, »Recherches sur Pefncacite alimentaire des marcs de pomme fermiers«. V. Untersuchung bei Hammel und Schwein über die scheinbare Verdaulichkeit von Bestandteilen von frischen Preßrückständen von Äpfeln, siliert oder dehydratisiert) haben gezeigt, daß bei Wiederkäuern und bei monogastrischen Tieren die Stickstofffraktion des Apfeltresters auf Grund ihres hohen Tanningehalts unverdaulich ist, insbesondere beim Wiederkäuer und Schwein.

OsI age H. J. Becker (M. Arch. Tierernährung, 1958, 8, 271 bis 277, »Versuch über den Nährwert von Johannisbrot beim Wiederkäuer, insbesondere über die Beeinträchtigung der Eiweißverdaulichkeit durch die Gerbsäure des Futtermittels«) haben gezeigt, daß beim Wiederkäuer die Proteine des Johannisbrots auf Grund der Anwesenheit von Gerbsäure unverdaulich sind.

Diese verschiedenen Arbeiten zeigen, daß bei Verwendung von Tanninen in Futtermitteln ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen ungünstige Ergebnisse und insbesondere Futtermittel, die für den Organismus der Tiere schädlich sind, erhalten werden können. Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird somit ein sicheres Mittel zum Gerben der Proteine von Futtermitteln ohne die Gefahr der Toxizität verfügbar, wobei die Proteine wirksam gegen Abbau durch Bakterien geschützt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Zunächst wird die Herstellung eines für die Zwecke der Erfindung geeigneten Gerbstoffs beschrieben. In diesem Beispiel wird Kastanienholz in bekannter Weise behandelt. In der gleichen Weise können andere verfügbare Hölzer, z. B. Eiche, Myrobalane, Velanie, Quebracho, Mimose, Eukalyptus, behandelt werden.

Beispiel 1

Industrielle Herstellung von Tanninpulver aus
Kastanienholz

Das Holz wird ohne Rinde zu Spänen verarbeitet. Die Späne werden mit einer Maschine erhalten, die das Holz senkrecht zum Faserverlauf zerkleinern, wodurch die Faser sehr intensiv und schnell wasserdurchlässig wird. Anschließend wird die Extraktion des Gerbstoffs in Batterien von Diffusionsbottichen mit doppeltem Boden vorgenommen, die mit Rohrleitungen untereinander verbunden sind. Die vom ersten Bottich abgezogene Extraktionsflüssigkeit gelangt in den folgenden Bottich usw. Die Extraktion wird mit Wasser von etwa 80° C vorgenommen, das durch die Späne des ersten Bottichs sickert. Die gefärbte Flüssigkeit wird durch Siphonwirkung auf die Späne des zweiten Bottichs und dann auf die Späne der folgenden Bottiche gegeben. Wenn die aus einem der Bottiche abgezogene Flüssigkeit klar wird, ersetzt man hier die behandelten Späne mit einer neuen Füllung von frischen Spänen und schaltet diesen Bottich dann an den Schluß der Batterie.

Die Extraktion mit Wasser ergibt ein ziemlich reines Tannin, das wenig Zucker enthält. Zur Verbesserung der Ausbeute kann man Wasser verwenden, dessen Temperatur über 80° C liegt, oder im Autoklaven arbeiten. Man erhält hierbei im allgemeinen ein dunkles Tannin. Die Verfärbung des Tannins kann durch Natriumbisulfit erfolgen, wobei ein sehr leichtlösliches Tannin erhalten wird. In jedem Fall hat das Tannin der Kastanie sehr gute Löslichkeit in kaltem Wasser. Es ist auch möglich, das Tannin durch Behandlung mit einer Albuminlösung zu klären, wobei die während der Extraktion polymerisierten Tanninmoleküle, d. h. die am stärksten gefärbten Moleküle, durch Koagulierung gebunden werden. Das sich bildende netzförmige Koagulat sammelt sich am Boden des Bottichs und bewirkt eine Filtration der tanninhaltigen Flüssigkeit.

Die tanninhaltige Flüssigkeit wird unter vermindertem Druck bei 60 bis 65° C (zur Vermeidung einer Verfärbung) bis zum sirupartigen Zustand eingeengt und dann im Gegenstrom in einem Zerstäuber mit Heißluft von 60 bis 65° C getrocknet. Hierbei wird ein sehr feines Pulver erhalten.

Das von Kastanienholz erhaltene pulverförmige Tannin ist von hellbrauner Farbe. Es ist in Wasser löslich. Sein Geschmack ist adstringierend. In Lösung reagiert es sauer (pH-Wert etwa 3), und sein Molekulargewicht liegt bei etwa 1550 im Vergleich zu 1900 beim Tannin der Myrobalane, die zur gleichen Gruppe gehört. Das handelsübliche Pulver enthält 70 bis 75% reinen Gerbstoff sowie »Nicht-Tannin«, das zum größeren Teil aus Kohlehydraten, einer sehr geringen Mineralmenge und Wasser (8 bis 10%) besteht.

Beispiel 2

In einem mit Schaufeln versehenen Mischbehälter werden 100 Teile pulverförmiger Erdnußkuchen, der ein Sieb einer Maschenweite von 0,315 mm vollständig passiert, und 15 Teile Tanninpulver der Kastanie trocken homogenisiert, bis sich gleichmäßige Färbung eingestellt hat. Dann werden allmählich 250 bis 300 Teile gewöhnliches Wasser zugegeben, wobei die Masse gerührt wird, bis sich eine gleichmäßige, bräunliche Paste gebildet hat, die keine Flüssigkeit abscheidet. Nach der Zumischung des gesamten Wassers wird noch 5 bis 10 Minuten gerührt. Man läßt stehen und trocknet das Gemisch, das dann gemahlen wird.

Nach 15 Stunden im künstlichen Pansen werden auf 100 g Stickstoff von unbehandeltem Kuchen 48,5 g Ammoniakstickstoff festgestellt (alle hier genannten Werte für den Ammoniakstickstoff sind nur nach einem Vergleichsinoculum korrigiert), während auf 100 g Stickstoff des in der beschriebenen Weise gegerbten Kuchens nur 0,4 g Ammoniakstickstoff gefunden werden.

Dieses Beispiel zeigt, daß durch das Verfahren gemäß der Erfindung ein überraschender Schutz der Proteine des Ölkuchens erzielt wird. Es ist festzustellen, daß der Tanningehalt 15% beträgt, bezogen auf das rohe Eiweißfuttermittel.

Beispiel 3

100 Teile pulverisierter Sojapreßkuchen und 15 Teile Tanninpulver der Kastanie werden trocken homogeni-

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siert, bis die Farbe gleichmäßig ist. Dann werden allmählich 250 bis 300 Teile gewöhnliches Wasser in die Masse eingerührt, bis sich eine gleichmäßige bräunliche Paste gebildet hat. Die Zugabe des Wassers, die weniger gut erfolgt als im Falle des Erdnußkuchens (Beispiel 2), wird so vorgenommen, daß keine Flüssigkeit übersteht.

Man läßt stehen, trocknet und mahlt. Nach 15 Stunden im künstlichen Pansen ergeben 100 g Stickstoff des unbehandelten Sojakuchens 25,3 g Ammoniakstickstoff, während auf 100 g Stickstoff des gleichen gegerbten Kuchens keinerlei Ammoniakstickstoff gebildet wird.

Dieses Beispiel zeigt ebenfalls, daß durch die erfindungsgemäße Zugabe von 15°/o Tannin zum Sojakuchen wirksamer Schutz der Proteine des Ölkuchens erzielt wird.

Beispiel 4

Man homogenisiert trocken 100 Teile pulverförmiges Casein von Kuhmilch oder Milchpulver und 15 Teile Tanninpulver der Kastanie, bis die Farbe gleichmäßig ist. Man gibt gewöhnliches Wasser zu, läßt stehen, trocknet und mahlt auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise (Erdnußpreßkuchen mit 15%>). Nach 15 Stunden im künstlichen Pansen bilden 100 g Stickstoff des unbehandelten Caseins 80,4 g Ammoniakstickstoff, während 100 g Stickstoff des gegerbten Caseins nur 45,6 g Ammoniakstickstoff bilden.

Es ist bekannt, daß Caseinproteine im Pansen von Wiederkäuern nahezu vollständig desaminiert werden.

Dieses Beispiel zeigt ebenfalls die Wirksamkeit des Verfahrens gemäß der Erfindung hinsichtlich des Schutzes der Caseineiweißstoffe.

Beispiel 7

35

Beispiel 5

Man homogenisiert trocken 100 Teile Blutmehl mit 15 Teilen Tanninpulver der Kastanie, bis die Farbe gleichmäßig ist. Man gibt gewöhnliches Wasser zu, läßt stehen, trocknet und mahlt unter den in Beispiel 2 genannten Bedingungen. Die so vorgenommene Gerbung gewährleistet einen wirksamen Schutz der Proteine gegen den Abbau durch Bakterien.

Ähnliche Ergebnisse werden mit Fisch- oder Fleischmehl als Eiweißfuttermittel oder mit Tanninen aus der Eiche, der Myrobalane oder von Quebracho als Gerbstoff erhalten.

Beispiele

Man homogenisiert trocken 100 Teile Fisch- oder Fleischmehl mit 10 Teilen Tanninpulver der Kastanie, bis die Farbe gleichmäßig ist. Man gibt allmählich 250 bis 300 Teile gewöhnliches Wasser zu, wobei die Masse gerührt wird, bis sich eine homogene bräunliche Paste gebildet hat, aus der sich keine Flüssigkeit abscheidet. Nach der Zugabe der gesamten Wassermenge wird noch 5 bis 10 Minuten gerührt. Man läßt stehen, trocknet und mahlt das Gemisch. Die gemäß der Erfindung vorgenommene Gerbung mit 10 Gewichtsprozent Gerbstoff, bezogen auf das rohe Eiweißfuttermittel, gewährleistet einen wirksamen Schutz der Eiweißstoffe gegen den Abbau durch Bakterien.

Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn Sojabohnen- oder Leinsaatkuchen mit Gerbstoffmengen von etwa 10% behandelt werden.

Dieses Beispiel veranschaulicht den Einfluß der Tanninmenge, die dem Eiweißfuttermittel zugesetzt werden muß. Hierzu wurde ein Erdnußpreßkuchen verwendet, dem 6 Gewichtsprozent Tannin der Kastanie zugesetzt wurden.

Man homogenisiert trocken 100 Teile pulverförmigen Erdnußpreßkuchen und 6 Teile pulverförmiges Tannin der Kastanie, bis die Farbe gleichmäßig ist, gibt Wasser zu, läßt stehen, trocknet und mahlt unter den in Beispiel 1 genannten Bedingungen (Erdnußpreßkuchen mit 15%). Nach 15 Stunden im künstlichen Pansen werden je 100 g Stickstoff des unbehandelten Preßkuchens 48,5 g Ammoniakstickstoff festgestellt, während 100 g des mit 6% Gerbstoff behandelten Kuchens 27,2 g Ammoniakstickstoff bilden. Der Schutz der Proteine gegen Abbau durch Bakterien ist somit nicht ausreichend.

Beispiel 8

Im folgenden Vergleichsversuch wird keine Gerbung vorgenommen.

Zu 100 Teilen Erdnußpreßkuchen werden 250 bis 300 Teile gewöhnliches Wasser, aber kein Tannin gegeben. Man behandelt unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 (Erdnußpreßkuchen mit 15% Tannin). Nach 15 Stunden im künstlichen Pansen bilden 100 g Stickstoff des in der beschriebenen Weise behandalten Preßkuchens 46,8 g Ammoniakstickstoff im Vergleich zu 48,5 g beim unbehandelten Preßkuchen (Ausgangsmaterial). Die nicht gegerbten Proteine werden somit sehr stark abgebaut.

Die folgenden Beispiele 9 bis 11 veranschaulichen den Einfluß der dem Gemisch von Eiweißfuttermittel und Gerbstoff zugesetzten Wassermenge. Hierbei werden 100 Teile des pulverförmigen Futtermittels und 10 bis 15 Teile Gerbstoff der Kastanie trocken homogenisiert.

Beispiel 9

Die verwendete Wassermenge entspricht dem 2,5-bis 3fachen Gewicht des Futtermittels.

Man gibt gewöhnliches Wasser zum trockenen Gemisch von Futtermittel und Gerbstoff in einer Menge von 250 bis 300 Teilen je 100 Teile Futtermittel. Man rührt das Gemisch unter allmählicher Zugabe des Wassers, bis sich eine dicke, homogene, bräunliche Paste gebildet hat, ohne daß Flüssigkeit übersteht. Die Masse scheidet keine Flüssigkeit ab, wenn sie 8 bis 16 Stunden stehengelassen wird.

Beispiel 10

Das Wasser wird im Unterschuß verwendet, nämlich in der gleichen Gewichtsmenge und in der doppelten Gewichtsmenge, bezogen auf das Futtermittel.

Man gibt gewöhnliches Wasser zum trockenen Futtermittel-Gerbstoff-Gemisch in einer Menge von 100 bzw. 200 Teilen je 100 Teile Futtermittel. Das Gemisch ist nach dem Rühren pulverförmig, und die Farbe ist ungleichmäßig. Viele Teilchen des Futtermittels behalten ihre natürliche Farbe, während die anderen braun gefärbt sind. Die Bindung und Verteilung des Tannins sind ungleichmäßig. Die Gerbung ist nicht zufriedenstellend. Der Schutz der Proteine gegen Abbau durch Bakterien ist somit unwirksam.

Beispiel 11

Das Wasser wird im Überschuß, nämlich in der 4fachen Gewichtsmenge des Futtermittels verwendet.

Man gibt 400 Teile gewöhnliches Wasser auf 100 Teile des Futtermittels zu. Nach der Verrührung steht Flüssigkeit über. Selbst nach mehrstündigem Stehen und wiederholtem Rühren erscheint immer wieder eine oben stehende Flüssigkeit. Die Gerbung ist ungenügend und ungleichmäßig, denn ein gewisser Teil des Tannins bleibt in der Flüssigkeit gelöst und kann während des Quellens der Proteine nicht auf das Futtermittel einwirken. Ferner gehen lösliche Proteine an die oben stehende Flüssigkeit verloren.

Beispiel 12

Man knetet 100 Teile Sojapreßkuchen mit 400 Teilen Wasser. Man läßt das Wasser 6 Stunden einwirken und gibt dann eine Lösung von 20 Teilen Tannin der Kastanie in 40 Teilen Wasser zu. Man zo bringt das Gemisch auf 38° C und läßt 3 Stunden unter ständigem Rühren reagieren. Das Gemisch wird getrocknet und gemahlen.

Beispiel 13

Zu 100 Teilen Fischmehl wird die 5fache Gewichtsmenge Wasser gegeben. Nach Bildung eines gleichmäßigen Gemisches läßt man 24 Stunden hydratisieren. Man gibt dann eine Lösung von 35 Teilen Tannin in 250 Teilen Wasser zu. Man bringt das Gemisch auf 50° C, stellt, falls erforderlich, den pH-Wert mit Chlorwasserstoff säure auf etwa 5 ein und läßt das Gemisch 5 Stunden unter ständigem Rühren reagieren. Das erhaltene Gemisch wird getrocknet.

Beispiel 14

Zu 100 Teilen Erdnußpreßkuchen werden 100 Teile Wasser von 30° C gegeben. Man mischt 2 Stunden, gibt dann unter ständigem Rühren 25 Teile pulverförmiges Tannin von Eichenholz zu und bringt die Temperatur des Gemisches allmählich auf 45° C. Man hält diese Temperatur 8 Stunden ein. Man läßt 2 Stunden stehen und trocknet.

45 Beispiel 15

Zu 100 Teilen Blutmehl gibt man 600 Teile Wasser. Man mischt 2 Stunden und gibt eine Lösung von 40 Teilen Tannin der Myrobalane in 100 Teilen Wasser zu. Man bringt das Gemisch in 3 Stunden auf 55° C, nutscht die Flüssigkeit ab und trocknet die erhaltene Paste.

Beispiel 16

Man löst 100 Teile Gelatine in 400 Teilen warmem Wasser. Man rührt und gibt 40 Teile Tannin der Mimose zu. Die Masse wird nach Einstellung auf pH 4,5 8 Stunden mit Essigsäure geknetet. Das Gemisch wird mit Infrarotstrahlern getrocknet und gemahlen.

Beispiel 17

Zu 100 Teilen Fleischmehl gibt man 250 Teile Wasser. Nach inniger Vermischung läßt man 48 Stunden stehen, bringt die Masse auf 40° C und gibt eine Lösung von 25 Teilen Tannin der Kastanie in 250 Teilen Wasser zu. Man hält das Gemisch 8 Stun-

den bei 40° C und trocknet bei niedriger Temperatur.

Beispiel 18

Man löst 100 Teile Harnstoff in 100 Teilen Wasser. Man bringt die erhaltene Lösung auf 50° C und gibt langsam unter Rühren eine Lösung von 130 Teilen Tannin in 130 Teilen Wasser zu. Man rührt noch eine Stunde und trocknet beispielsweise durch Zerstäubung. Das so erhaltene Produkt kann dem Viehfutter zugesetzt werden.

Beispiel 19

Man löst 100 Teile Glycin in 400 Teilen Wasser von 50° C und gibt dann unter ständigem, gutem Rühren eine Lösung von 50 Teilen Tannin der Kastanie in 50 Teilen Wasser zu. Man rührt noch 30 Minuten und dann während des gesamten Trocknens, das in zwei Stufen vorgenommen werden kann, z. B. durch Eindampfen des gelösten Teils des Wassers unter vermindertem Druck und anschließend durch Zerstäubung.

Die folgenden Beispiele beschreiben Fütterungsversuche.

Beispiel 20

Dieses Beispiel veranschaulicht, daß erfindungsgemäß gegerbte Eiweißfuttermittel nicht toxisch sind.

Lämmer, die vorzeitig im Alter von 1 Monat abgesetzt wurden und da'her äußerst empfindlich gegenüber einer Änderung der Ernährung waren, erhielten Eiweißstoffe von Erdnuß, Leinsaat und Soja, die gemäß der Erfindung gegerbt waren (10 bis 15 Gewichtsprozent pulverförmiges Tannin der Kastanie). Die Menge, die vom 30. bis 140. Lebenstag gegeben wurde, betrug 1,4 g/kg Körpergewicht. Die Anwesenheit des Tannins beeinflußte nicht den Appetit. Keinerlei toxischer Effekt wurde festgestellt. Im Alter von 140 Tagen wurden die Tiere geschlachtet. Im Vergleich zu Kontrolltieren, die kein Tannin erhalten hatten, waren die Innereien normal (Leber, Herz, Pansen, Labmagen, Eingeweide, Nieren). Die histologischen Untersuchungen ergaben nicht den geringsten Schaden in den Organen. Der einzige festgestellte Unterschied zwischen den Kontrolltieren und den Tieren, die das gegerbte Futtermittel erhalten hatten, war die lachsartige Färbung der Schleimhäute des Pansens und des Labmagens und die graue Färbung des Eingeweides. Die Lymphganglien waren grau gefärbt, besonders im Markteil, während sie bei den Kontrolltieren weiß waren. Der Rindenteil der Nieren war grau gefärbt. Abgesehen von dieser Färbung waren die Ganglien und die Nieren normal. Bei Tieren, die etwa 15 Tage nach dem Absetzen des gegerbten Futters geschlachtet wurden, war die Verfärbung verschwunden.

Beispiel 21

Dieser Versuch wurde mit erwachsenen Hammeln durchgeführt, die Fisteln des Pansens aufwiesen. Zum Vergleich wurden Beobachtungen an zwei Gruppen von Hammeln gemacht, von denen eine Gruppe gemäß der Erfindung gegerbten Erdnußpreßkuchen und die andere Gruppe ungegerbten Preßkuchen erhielt.

Eine Gruppe der Hammel erhielt mehrere Monate das gleiche Futtermittelgemisch in agglomerierter Form, bestehend aus Getreidestroh, Heu, getrockne-

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ter Runkelrübenpulpe, Erdnußpreßkuchen und Mine- Beispiel 23
ralsalzen in einem Mengenverhältnis, das einem Vollfutter entsprach, das den gesamten Nährstoffbedarf Die Verdaulichkeit von gegerbtem und ungegerbder Tiere deckte. Der Erdnußpreßkuchen wurde un- tem Futtermittel bei erwachsenen Hammeln wurde gegerbt oder mit 15 g/100 g gegerbt zugeführt und 5 ermittelt.

lieferte 70% der stickstoffhaltigen Materialien ins- Eine Gruppe von Hammeln, die Fisteln aufwiesen,

gesamt im Futter. Das gegerbte Vollfutter enthielt erhielten das gleiche Futtermittelgemisch, das ge-

2,5% Gerbstoff der Kastanie, der gemäß der Erfin- gerbte bzw. ungegerbte Preßkuchen von Erdnuß und

dung in den Erdnußpreßkuchen eingearbeitet wurde. Sojabohnen enthielt. Die Anwesenheit des gegerbten

Die in 100 ml Flüssigkeit des Pansens vorhandene io Kuchens im Gemisch verändert nicht die Bilanz der Ammoniakstickstoffmenge wurde bei Fütterung mit Verdauung, d.h. die Gesamtmengen der Nahrungsder den gegerbten Preßkuchen enthaltenden Diät um mittel, die im Verdauungsapparat verdaut wurden. 40% im Vergleich zu dem Futter mit ungegerbten Die Verdaulichkeitszahlen der Diäten mit unge-Preßkuchen gesenkt. Die Gesamtmenge an Am- gerbtem bzw. gegerbtem Preßkuchen sind folgende: moniakstickstoff, die in der Flüssigkeit des Pansens 15 60,3 und 60,2% bei Trockenmaterialien, 62,3 und 60 Minuten nach dem Verzehr der Mahlzeit gefunden 62,4% bei organischen Stoffen, 50,6 und 52,5% bei wurde, war um 32% geringer, wenn das Futter Tan- Cellulosematerialien. Es ist somit festzustellen, daß nin enthielt. Diese statistisch sehr bedeutsamen Er- die Anwesenheit des Tannins in keiner Weise die gebnisse veranschaulichen die Wirksamkeit der ge- Energieausnutzung, insbesondere der Cellulose der maß der Erfindung vorgenommenen Gerbung. Die 20 mit dem Futter zugeführten Futterpflanzen (63% maximale Harnstoffkonzentration des Bluts an der der Gesamttrockenmasse) veränderte. Diese Futter-Kehle nimmt in Gegenwart von Tannin um 20 % ab. pflanzen stellen bekanntlich das Grundfuttermittel Die Gesamtmenge an flüchtigen Gesamtfettsäuren bei der Ernährung der Wiederkäuer dar.
(Essigsäure + Propionsäure + Buttersäure), die in .
der Flüssigkeit des Pansens im gleichen Moment 25 Beispiel 24
vorhanden sind, werden durch die Anwesenheit des Die enzymatische Verdaulichkeit »in vitro« der Tannins im Futter nicht wesentlich beeinflußt. Ein- gegerbten und ungegerbten Proteine von Preßkuchen zein gesehen verändern sich die Essigsäure und die wurde untersucht.

Propionsäure nicht. Lediglich die Buttersäure nimmt Der Stickstoff eines Erdnußpreßkuchens, der mit

um 40 % ab. 30 15 % Tannin gegerbt ist, wird in vitro zu 93,5 %

Beisüiel 22 durch aufeinanderfolgende Einwirkung der proteoly-

" tischen Enzyme Pepsin und Trypsin verdaut. Der

Bei einem weiteren Vergleichsversuch wurde Futter gleiche Preßkuchen wird nach Behandlung mit Was-

verwendet, das gegerbten und ungegerbten Sojapreß- ser, Trocknung und Mahlung unter den gleichen Be-

kuchen enthielt. Eine Gruppe von Hammeln, die 35 dingungen wie beim gegerbten Preßkuchen zu 94%

Fisteln aufwiesen, wurde mit dem gleichen Futter- verdaut. Der Stickstoff eines Sojapreßkuchens, der

gemisch versorgt mit der einzigen Ausnahme, daß der mit 15 % Tannin gegerbt ist, wird zu 89,4 % durch

gemäß Beispiel 12 verwendete Erdnußpreßkuchen die proteolytischen Enzyme verdaut, während der

durch Sojapreßkuchen ersetzt wurde. Die in 100 ml Stickstoff des gleichen, aber mit Wasser behandelten

Pansenflüssigkeit bestimmten Mengen an Ammoniak- 40 Preßkuchens zu 92,6% verdaut wird. Es ist somit

stickstoff wurden durch die Einwirkung des Tannins ersichtlich, daß die Anwesenheit des Tannins die

um 22% gesenkt. Verdaulichkeit der Eiweißstoffe der Preßkuchen

Die Gesamtmenge an Ammoniakstickstoff, die im durch die proteolytischen Enzyme nicht beeinträch-

Pansen 60 Minuten nach der Aufnahme des Futters tigt.

gefunden wurde, war um 23 % geringer, wenn das 45 Die vorstehenden Beispiele veranschaulichen deut-Futter Tannin enthielt, und die maximale Harnstoff- Hch die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Gerbkonzentration des Bluts an der Kehle sank um 16 %. Verfahrens hinsichtlich des Schutzes der Proteine der Die Gesamtmengen an flüchtigen Gesamtfettsäuren, Futtermittel gegen den Abbau durch Bakterien im nämlich Essigsäure und Propionsäure, die im Pansen Verdauungstrakt der Tiere.

nach 60 Minuten gefunden wurden, waren in Gegen- 50 Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzwart von Tannin nicht wesentlich verändert. Ledig- liehe Bestimmungen, insbesondere durch das Futterlich die Buttersäure nahm um 21 % ab. mittelgesetz, beschränkt sein.

Claims (2)

1 2 desaminierende, sehr aktive Mikroflora vorhanden Patentansprüche: ist, die dort in Symbiose mit dem Wirt lebt. Sie ist jedoch auch bei Arten mit einfachem Magen (mono-

1. Verfahren zur Herstellung eines stickstoff- gastrischen Gattungen) vorhanden, wo die Desaminiehaltigen, gegen bakterielle Desaminierung ge- 5 rung durch die Bakterien des Darmkanals erfolgt,
schützten Futtermittels unter Einsatz eines natür- Bei den Wiederkäuern unterliegt die Nährstoffauslichen oder synthetischen Gerbstoffes, insbeson- nutzung der verbrauchten stickstoffhaltigen Futterdere von Tannin, dadurch gekennzeich- mittel sehr komplexen Mechanismen im Pansen. Die net, daß man das Futtermittel mit dem in Men- Mikropopulation bewirkt die mehr oder weniger gen von 3 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf io starke Desaminierung der Proteine. Es wird diesen das Futtermittel, vorliegenden Gerbstoff so lange Bakterien hierbei unmöglich, die Gesamtmenge des in einem wäßrigen Medium umsetzt, bis es prak- durch ihre eigene Tätigkeit gebildeten Ammoniaks tisch keinen löslichen Stickstoff mehr enthält, und zur Synthese ihrer in den anschließenden Abschnitten daß man anschließend das Reaktionsprodukt bei des Verdauungstraktes verdauten Proteine auszu-Temperaturen von nicht mehr als 80° C bis zu 15 nutzen. Ein sehr wesentlicher Teil, nämlich etwa zwei einer Restfeuchtigkeit von 8 bis 10 Gewichts- Drittel dieser Ammoniakmenge wird durch den Orgaprozent trocknet. nismus im Urin ausgeschieden, wodurch ein Verlust an

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Nährstickstoff eintritt, der je nach Art der stickstoffkennzeichnet, daß man den Gerbstoff in Mengen haltigen Futtermittel 40 bis 80 °/o erreichen kann. Ein von 9 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das 20 solcher Verlust ist der Ausnutzung der Proteine, d. h. Futtermittel, einsetzt. dem Wachstum und der Vieherzeugung in jedem

Falle abträglich.

Die Fähigkeit von stickstoffhaltigen Futtermitteln,

durch Bakterien desaminiert zu werden, ist eng mit

25 ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften und insbesondere mit ihren Löslichkeitsgrad verbunden. Die auffälligsten Beispiele hierfür sind das Casein, das

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- vollständig löslich und daher fast vollständig abgelung eines stickstoffhaltigen Futtermittels pflanzlichen baut wird, und im Gegensatz dazu die getrockneten oder tierischen Ursprungs für die tierische Ernährung, 3° Brennereihefen, deren völlig unlöslicher Stickstoff die durch die Flora des Verdauungstraktes nicht mehr kein Ammoniak im Pansen von Wiederkäuern bildet, teilweise oder vollständig zu Ammoniak abgebaut Die Härtung der Proteine durch eine intensive

wird. Wärmebehandlung stellt ein nur ungenügendes Schutz-

Der Ausdruck »stickstoffhaltiges Futtermittel« mittel gegen die Desaminierung dar. Außerdem hat schließt lösliche und unlösliche, native und de- 35 sie den großen Nachteil, daß sie die Verdaulichkeit naturierte Proteine, sämtliche Polypeptide, Amino- der Proteine verringert und eine Zerstörung und säuren, Amide und ganz allgemein alle natürlichen wesentliche Verringerung der biologischen Verfügoder synthetischen Verbindungen ein, die beim barkeit der essentiellen Aminosäuren verursacht,
chemischen oder enzymatischen Abbau der Proteine Die Lösung der Aufgabe der Erfindung ist ein Ver-

auftreten. Als Beispiele dieser stickstoffhaltigen 40 fahren zur Herstellung eines stickstoffhaltigen, gegen Futtermittel können Ölkuchen, Mehle oder Agglo- bakterielle Desaminierung geschützten Futtermittels merate von Getreide und Futterpflanzen, Blut-, unter Einsatz eines natürlichen oder synthetischen Fleisch- oder Fischmehl, Caseine, Harnstoff, natür- Gerbstoffes, insbesondere von Tannin, das dadurch liehe und synthetische Aminosäuren und sämtliche gekennzeichnet ist, daß man das Futtermittel, mit stickstoffhaltigen Stoffe, die für die tierische Ernäh- 45 dem in Mengen von 3 bis 40 Gewichtsprozent, bezorung brauchbar sind und dem Abbau durch die Bak- gen auf das Futtermittel, vorliegenden Gerbstoff so terien des Verdauungstraktes insbesondere zu Am- lange in einem wäßrigen Medium umsetzt, bis es moniak unterliegen, genannt werden. Geeignet sind praktisch kernen löslichen Stickstoff mehr enthält, somit Milchpulver, Milchcasein, Fischpreßwasser, und daß man anschließend das Reaktionsprodukt bei Fischhydrolysate und -autolysate, Fischmehl von bei- 50 Temperaturen von nicht mehr als 80° C bis zu einer spielsweise Thunfisch, Sardinen, Walfisch oder Hering, Restfeuchtigkeit von 8 bis 10 Gewichtsprozent Mehl von Geflügelfedern, gemahlene Abfälle von trocknet.

geschlachtetem Geflügel, Blutmehl, Fleischmehl, ver- Bevorzugt setzt man den Gerbstoff in Mengen

schiedene Gelatinesorten, getrocknete Lactalbumine, von 9 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Futter-Magermilch, gemahlene Futterpflanzen, Preßkuchen 55 mittel, ein.

von Erdnuß, Leinsaat, Raps, Mohn, Kokusnuß, Es ist zwar bereits bekannt, in Futtermitteln

Sesamsaat, Sojabohnen, Lackmus, Bierhefe, Mais- Tannine zu verwenden. So beschreibt die USA.-Patentkleber, Torulahefe, Milchhefe oder Backhefe. schrift 2 564 106 als Antioxydans dienende Gemische,

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, diese die für die Einarbeitung in Futtermittel vorgesehen stickstoffhaltigen Futtermittel gegen den Abbau durch 60 sind und im wesentlichen aus synergistischen GeBakterien im Verdauungstrakt von Tieren, also die mischen von /^-substituierter Mercaptopropionsäure bakterielle Desaminierung, zu schützen. mit Antioxydantien bestehen, von denen die Tannine

Diese bakterielle Desaminierung, die der Aus- genannt sind. Für den dort genannten ganz speziellen nutzung der Nährstoffe in den stickstoffhaltigen Zweck wird das Antioxydansgemisch in sehr gerin-Futtermitteln abträglich ist, zeigt sich insbesondere 65 gen Mengen von nicht mehr als 1 Gewichtsprozent bei Wiederkäuern und ganz allgemein allen poly- verwendet.

gastischen Tieren und ist darauf zurückzuführen, daß Die französische Patentschrift 1110 038 beschreibt

in einem der Mägen, dem Pansen, eine reichliche ebenfalls komplexe Antioxydantien für die Behänd-