DE1808711B - Futtermittel fur Wiederkäuer - Google Patents

Description

CH₃

NH-CO —NH,

CH-CH

CH₃ NH-CO —NH,

Die Erfindung betrifft Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-AIdehyd-Kondensationsprodukt.

Die Wichtigkeit von Protein bei der Ernährung von Wiederkäuern ist seit langem erkannt. So können stickstoffhaltige Verbindungen, wie z. B. Harnstoff, die im Pansen in Ammoniak umgewandelt werden können, theoretisch als Ersatz für natürliches Protein bei der Ernährung von Wiederkäuern verwendet werden, wenn das natürliche Protein z. B. bei einer Trockenheit knapp ist oder wegen des Stickstoffgchalts teuer ist. Die Verwendbarkeit solcher Vcr-Bindungen als Proteincrsatzmittel für Wiederkäuer ist jedoch eingeschränkt, weil Has Freiwerden von Ammoniak-Stickstoff aus der Verbindung im Pansen mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die der Geschwindigkeit nicht entspricht, mit der die Mikroorganismen des Pansens das Ammoniak zur Synthese von Protein vei werten können. Wenn das Ammoniak zu schnell freigegeben wird, wie z. B. bei Harnstoff, so kann das überschüssige Ammoniak giftig für den Wiederkäuer sein. Daher müssen die Wiederkäuer mit Harnstoff nur unter sorgfältiger Kontrolle gefüttert werden. Ist die Geschwindigkeit des Ammoniak-Freiwerden.·, zu gering, wie /. B. bei Harnstofformaldchyd. so verläßt clwa-. p/oteinloscr Stickstoff den Pansen völlig unverändert und gehl somit verloren.

Seil vielen Jahren wurde Harnstoff in Verbindung mil anderen Fiitlcrmilleln. z. B. nisamcnmchl. als Protcin/iisalz für Wiederkäuer verwendet. Die Verwendung von Harnstoff als Protein/iisat/ isl jedoch von sich aus begrenzt, so daß man intensiv geforscht 5; hai, um andere Quellen von proteinlosem Stickstoff zu finden.

Ferner sind ciwcißcrsetzcndc Futtermittel bekannt, die schwerlösliche Substitutions- oder Kondensationsproduktc des Harnstoffs, des Guanidins und/oder des Formamide, wie Ureide. Ureine und Harnstoff-Formaldehyd-Dcrivatc. enthalten. Diese Verbindungen haben jedoch nicht genügend Nährwert als Protein· zusatz in proteinarmen Futtermitteln, sind teilweise nicht frei von toxischen Wirkungen, so daß sie ehe- <>5 misch modifiziert werden müssen, und lassen sich außerdem zum Teil nur durch komplizierte chemische Reaktionen herstellen.

enthält.

Ein derartiges Futtermittel besitzt eine außerordentlich erhöhte Nähreffektivität im Vergleich mit Futtermitteln, die bekannte Futtermittelzusätze enthalten. Außerdem ist der Zusatz in dem Futtermittel der Erfindung vollkommen untoxisch und läßt sich unkompliziert aus Iso-butyraldehyd. einem bisher unverwertbaren Nebenprodukt bei der Produktion von n-Butyraldehyd und Butanol gewinnen. Wegen dieser Effektivität des aus einem Neben- bzw. Abfallprodukt herstellbaren Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsproduktes in dem Futtermittel gemäß der Erfindung ist dieses außerordentlich wirtschaftlich und wertvoll.

Isobutylidendiharnstoff ist schwer löslich, und man hat durch qualitative Analyse bestätigt, daß diese Verbindung durch die Pansenflüssigkeiten langsam zu Harnstoff und Isobutyraldchyd hydrolysiert wird, wobei die Hydrolyse derart langsam erfolgt, daß die infolge dieser Hydrolyse jeweils vorhandene Harnstoffmenge klein genug ist. um leicht von der Mikroflora und -fauna in Ammoniak umgewandelt zu werden, das wiederum leicht zu Protein verarbeitet wird. Der Harnstoff wird also mit einer Geschwindigkeit frcigcgchcn. die gewährleistet, daß er mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad verwertet wird und niemals in einer solchen Menge vorhanden isl. daß er giftig wirkl.

Femer wurde festgestellt, daß Isobulylidcndiharnstnff für Wiederkäuer weder akut noch kumulativ giftig ist und daß diese Verbindung eine günstige und wirksame Quelle von proleinloscm Stickstoff für Wiederkäuer wie z. B. Schafe darstellt. Sie wirkl nicht giftig, weil die Hydrolyse durch die Bakterien langsam vonstatten geht. So ist es möglich, wenn die Verbindung als zusätzliche Siickstoffquellc in protein« armen Diäten verwendet werden, ein StickstofTniveau aufrechtzuerhalten, das das Lebensnotwendige Über· steigt. Der aus der Hydrolyse der Verbindung entstehende Harnstoff wirkt zwar nicht als Energiequelle für die Diät, jedoch leistet hierzu das gleichzeitig freigegebene Isobutyraldehyd einen Beitrag.

Isobutylidrndiharnstoff kann unverdünnt oder in Mischung mit Kohlenhydraten. Proteinen, Mineralien oder anderen herkömmlichen Futtermitteln als Nahrung für die Tiere verwendet werden.

Versuch ί
Lammwachstumsprüfungeii

Die Vorteile von verschiedenen proteinlosen stickstoffhaltigen Produkten wurden zunächst durch Wachstumsprüfungen mit 24 jungen Lämmern festgestellt. Diese wurden in vier verschiedenen Behandlungsgruppen so geteilt, daß jede Gruppe drei männliche und drei weibliche Lämmer bei jeweils ähnlichen mittleren Körpergewichten und gleicher Gewichtsverteilung enthielt. Jede Behandlungsgruppe wurde in drei gleiche Teilgrupnen aus je zwei Tieren, die je wahllos getrennten Futtergehegen zugeteilt wurden, unterteilt.

Die Zusammensetzung der verschiedenen Versuchsrationerr ist der Tabelle I zu entnehmen. Sie wurden so nach den Landwirtschaftsfutternormen nach der britischen landwirtschaftlichen Forschungsanstalt lA.R.C.) zusammengesetzt, daß 1 kg Futter genücend Protein und energiebildende Stoffe" Tür eine tägliche Körpergewichtszunahme von etwa 200 g pro Lamm enthielt. Das pflanzliche Protein (von Mais) im Grundfutter reichte für 75% des Gesamtproteinbedarfs. bezogen auf das gesamte Rohprotein, jedoch nur für 50%, bezogen auf das verdauliche Rohprotein, aus. Man rechnete also, daß mindestens 25% des Proteinbedarfs für die Lämmer aus den zusätzlichen Stickstoffquellen getroffen werden müßten.

Die verschiedenen Rationen wurden in einer täglichen Menge von I kg/Kopf in je drei Mahlzeiten gegeben. Gerstenstroh (Rohproteingehalt = 4,6%) wurde den Tieren nach Bedarf gefüttert, die auf Sägemehl gebettet wurden. Vor Beginn der Versuche mit den Versuchsfuttern wurden alle Lämmer einer Behandlung mit dem Anthelminticum dI-2,3,5,6-Tetrahyi'.ro-6-phenyl -imidazo(2,l -b)thiazol unterworfen und erhielten 10 000 i.E. Vitamin A jeweils durch intramuskuläre Injektion. Nach einem Monat erhielten sie weitere 10 000 i.E. Vitamin A und wurden gegen Pasteurella pestis geimpft, da etwas Husten in Erscheinung trat.

Die Körpergewichte wurden wöchentlich und Futterablehnungen täglich notiert.

Ergebnisse und Schlußbemerkungen

Die Wirkung der verschiedenen Nahrungen auf die Leistungen der Lämmer ist der Tabelle Π zu entnehmen.

Tabelle I Zusammer.sctzut ^ der Versuchsdiäte für Lammer (I. Wachstumsprüfline)

Quelle /usät/lichcn Stickstoffs

Rohprotein

in der : R«riprotcin

(minilration ^im Zusatz*

1 ! Keine

2 ; Sojaöl

3 ! Ilarnstoff-Formaldchyd

4 ! Isobuiylidcndiharnstoff

*) Herechnel.

6.36
6.2S
6.26
6.24

6.62
6.67
6.67

Gesamtrohprotein

berechnet

6.36
12.90
12.93
I2.9i

Λ.»al ysc

6.1
11.9
13.5
11.9

Stoffwechselverwertbare
Energie

iK.il kgl

2910
2910
2910
2910

Alle Diäte wurden mit den notwendigen Mineralien (auch Schwefel) und Vitaminen ergän/1.

Die Lämmer, die die Diät 1 (ohne zusätzlichen Stickstoff) erhielten, fraßen schlecht, nahmen kaum /ti und wurden schließlich so schwach, daß sie dem Versuch entnommen werden mußten. Daraus ist /u ersehen, daß die Grunddiä; tatsächlich einen Proteinniangel aufwies, und daß jede Wachstumsanregung durch andere Diäte eine Verwertung von zusätzlichem Stickstoff darstellen müßte.

Der Vergleich des Wachstums tier Lämmer von 0 bis 4 Wochen und son 4 bis 8 Wo<;hen zeigt eine eventuelle Anpassung an fsobutylidendiharnstoff. Keine dieser Wirkungen erreichen ein statistisch bedeutsames Niveau, was zu der Annahme führt. daß die Anpassung an allen Produkten bei dieser Diätart, die sehr arm an natürlichem Protein ist, wahrscheinlich sehr schnell erfolgt.

Es wurden weitere Versuche durchgeführt, um die eventuelle »Anpassungszeit« bei Isobutylidendiharnstoff zu untersuchen, woraus zu entnehmen war. daß tsobutylidendiharnstoff kein Anpassungsbeclürfnis zeigte, wie aus den Ergebnissen des vorhergehenden I animwachstumsversüchs zu erwarten wäre.

4s Versuch II

Giftigkeit
a) Chronische Giftigkeit

so /VIIc untersuchten proteinlosen stickstoffhaltigen Verbindungen waren bei den beiden Futlcrvcrsuchcn frei von Giftwirkungen und Gcschmacksproblcmcn. Wenn die Annahme vom Futter beeinflußt wurde (wie z. 13. bei llariistofformaldchyd). schien dies eine

ss sekundäre Folge des Proteinmangels zu sein.

b) Akute Giftigkeit

Versuche mit Isobutylidcndiharnstoff zeigten, daß die Schafe bis zu 50 g ohne sichtbare üble Wirkungen

ertrugen.

Versuch Iff
Stickstoff Gleichgewicht

Um ganz eindeutig zu zeigen, welche StickstoTfqticllc verwertet wird, kam man zu dem Entschluß, diese Versuche mit vollkommen synthetischen Diäten, bei clciKM» die zu untersuchenden Produkte jeweils

die einzige Stickstoffqiielle darstellten, durchzurühren. Demgemäß wurden Diäten aus 60% Stärke, 30% Glukose und 10% eines stickstoffhaltigen Zusatzes, der auch Mineralien und Vitamine enthielt, so zusammengesetzt, daß jeweils ein Konzentrat mit etwa 8% Rohprotein erhalten wurde. Es wurden 750 g Konzentrat mit 150 g zerhackten Gerstenstr.ohs (Rohproteingehalt = 4,6%) ergänzt, um die tägliche Ration für etwa 27-kg-Hammellämmer bei normalen Versuchen über Stickstoffbilanz zu bilden.

Der Wert von verschiedenen Quellen zusätzlichen Stickstoffs wurde nach der Versuchsmethode, beschrieben in »The McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology«, Bd. 5, S. 144, bestimmt, indem jeweils sechs gleichartige Gruppen aus je sechs Schafen pro Stickstoffquelle eingesetzt wurden. Die Tiere durften sich 10 Tage an jede Diät akklimatisieren, bevor ein 6tägiger Bilanzversuch durchgeführt wurde. Die pro Schaf beibehaltenen Stickstaffmengen für die 6tägige Versuchszeit sind wie folgt:

StickstolTquelle der Diät

Fischmehl

Harnstoff

Isobutylidendiharnstoff.

Pro Schuf durchschnittlich beihehiiltene Stickstoffmenge |g| in 6 Tilgen

+ 4,42 -4,80 + 5,74

Hieraus ist zu ersehen, daß Fischmehl und Isobutylidendiharnstoff gegenüber Harnstoff bedeutsam überlegen sind.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Futtermittelgesetz, beschränkt sein.

Tabelle II
Wirkung von verschiedenen Quellen zusätzlichen Stickstoffs auf das Wachstum der Lämmer

Diät^! Zusätzliche Stickstoffquelle

Keine

Sojaöl

Harnstoff-Formaldehyd

Isobutylidendiharnstoff

Durchschnittliches Körpergewicht	Lämmer Ikgl	Zuiiiihmc	",„ der	Durchschr
der			Kontroll	Körpers.
		0.91	lämmer
	nach	6.39
ursprünc-	4 Wochen	2,86		nach
lich	16.69	3,84	14.2	8 Wochen
15,78	22,31		100	*)
15.92	18,73	44,8	27,58
15.87	20,22	60,5	18.64
16.38		24,44

Zunahme

5,27
0,09

4,22

% der Kontrolllämmer

100

Durch	% der
schnittliche	Kontroll
Gewichts	lämmer
zunahme
in den
8 Wochen	100
11,66	23,8
2,77	69,1
8.C6

*) Die Negaiivkontrollämmer wurden schwach und mußten dem Versuch entnommen werden. Jeweils sechs Lämmer pro Behandlung.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem HarnstofT-Aldehyd-Kondensationsprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß es als Harnstoff-AIdehyd-Kondensationsprodukt Isobutylidendiharnstoff der Formel

   CH₃
   \ CH / NH — CO- NH, \
   / /
   -CH
   \ CH₃ \ NH — CO- NH₂ enthält.

   Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt zu liefern, das als Zusatz zu proteinarmen Futtermitteln einen hohen Nährwert besitzt, völlig untoxisch ist und aus billigen Ausgangsprodukten leicht herstellbar ist.

   Das Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es als Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt Isobutylidendiharnstoff der Formel