DE2059407C3 - Polychlor- oder Polybromacetaldehydhalbacetal-Derivate von Polyhydroxyverbindungen, Sacchariden oder Polysacchariden zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern - Google Patents

Polychlor- oder Polybromacetaldehydhalbacetal-Derivate von Polyhydroxyverbindungen, Sacchariden oder Polysacchariden zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern

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DE2059407C3 DE2059407A DE2059407A DE2059407C3 DE 2059407 C3 DE2059407 C3 DE 2059407C3 DE 2059407 A DE2059407 A DE 2059407A DE 2059407 A DE2059407 A DE 2059407A DE 2059407 C3 DE2059407 C3 DE 2059407C3
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Description

Die Verbesserung der Futterverwertung von Wiederkäuern ist eine wichtige wirtschaftliche Aufgabe. Wenn Rinder oder Schafe mit der gleichen oder einer geringeren Futtermenge schneller wachsen, so sinken die Gestehungskosten pro Pfund Fleisch für den Landwirt.
Der Erfindung liegt der überraschende Befund zugrunde, daß Polychlor- oder Polybromacetaldehydhalbacetal-Derivate von Polyhydroxyverbindungen, Sacchariden oder Polysacchariden bei oraler Verabreichung an Wiederkäuer wirksam die Mothanogenese im Pansen hemmen, indem sie wahrscheinlich die Umwandlung von Methylcobalamin zu Methan und Vitamin Bi2 unterbrechen und dabei Energieüberträger, wie Adenosintriphosphat, für produktivere Aufgaben konservieren. Die Nettowirkung im Pansen besteht in der Verminderung der Methanbildung und einem höheren Anteil an erwünschten Fettsäuren, insbesondere Propicnc.iure und Buttersäure. Diese werden von den Wiederkäuern wirksamer verwertet, wobei die Wirksamkeit der Verdauung des Futters im Pansen steigt Die wirksamen Dosen liegen unter den Dosen, die die Gesamtfermentation des Pansens stark hemmen oder die eine therapeutische Wirkung, z. B. eine sedative oder hypnotische Wirkung, auf das Tier ausüben.
Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung eines Polychlor- oder Poiybromacetaldehydhalbacetal-Derivats einer Polyhydroxyverbindung eines Saccharids oder eines Poly saccharids, insbesondere von Stärkechloralhalbacetal, in einer Menge von 50 mg bis 7 g pro Tag und Tier zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern.
Gute Wirkstoffe sind dabei Kondensationsprodukte von Polychlor- oder Polybromacetalaldehyden (nachstehend mit Polyhalogenacetaldehyd bezeichnet) mit Sacchariden, insbesondere Zuckern, wie Glucose, die reaktive Hydroxygruppen enthalten. Speziell bevorzugt ist Stärke-chloralhalbacetal. Zu guten Wirkstoffen, die sich voii Polyhydroxyverbindungen ableiten, gehören Mannit chloralhalbacetal, Sorbithexachloralhalbacetal, Mannit-hexachtoralhalbacetal, Mannit-tetrachloralhalbacetal. Glycerin-trichloralhalbacetal, Glycerin-tribromalhalbacetal. Propylenglycol-di-chloralhalbacetal und insbesondere Pentaerythrittetrachloralhalbacetal. In bezug auf Chemikalienkosten und Aktivität entsprechen diese Kondensationsprodukte auf Basis von Poiyhydro- »^verbindungen den von Sacchariden abgeleiteten Kondensationsprodukten.
Es wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäß verwendeten Wirkstoffe eine überraschend hohe Aktivität aufweisen. Außerdem sind sie vollständig geruchlos und stabil. Dies ist insbesondere bei den Stärke-Derivaten der Fall.
Außerdem wird der aktive Polyhalogenacetaldehyd-Bestandteil nur allmählich freigesetzt, so daß eine relativ konstante Konzentration des aktiven Bestandteils im Pansen während des ganzen Verdauungsvorgangs aufrechterhalten wird.
Die Wirkstoffe können leicht und billig hergestellt werden; ihre Herstellung ist dem Fachmann geläufig (vgL in diesem Zusammenhang: K. H. M e y e r et al., Chem. Ber, Bd. 85 [1952], S. 590; US-PS 27 84 180; G.V.Balis u. Mitarb, Pharmacologia, Bd. 6 [1964], S. 1; J.H. Ross, J. Am. Chem. Soc, Bd.45 [1923], S. 2363; A. P i c t e t u. Mitarb, HeIv. Chim. Acta, Bd. 6 [1923], S. 621; US-PS 27 84237). Die Eignung der Wirkstoffe zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern ist jedoch nicht bekannt Bekannt ist auch die Umsetzung von Chloral mit Stärke oder celluloseartigen Polysacchariden unter hydrolytischen Bedingungen, die in den meisten Fällen zu Glucochloraii >jen führt Von mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerin, Mannit und Pentaerythrit, ist bekannt, daß sie Chloralhalbacetale mit hypnotischer Wirkung bilden.
Die iangkettigen Chiorai-Stärkehaibacetaie sind gegenüber den Halbacetalen, die sich von monomeren oder kurzkettigen mehrwertigen Alkoholen ableiten, besonders gut, da ihre langsamere Abbaugeschwindigkeit und die langsamere Freisetzung des aktiven Bestandteils im Pansen ihre Verwendung in einem weiten Dosisbereich erlauben, ohne daß unerwünschte therapeutische oder antifermentative Wirkungen auftreten. Sie sind auch leichter zu verwenden, da sie in Form stabiler weißer Pulver vorliegen.
Wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt so werden die in den folgenden Beispielen genannten Mengeneinheiten durch Chloraleinheiten wiedergegeben. Daraus kann der Fachmann leicht andere Polyhalogenhalbacetaleinheiten oder Potysaccharideinheiten zur Verwendung in Futter berechnen.
Eine besonders geeignete und wertvolle Verbindung ist Pentaerythrit-tetrachloralhalbacetal.
Die Menge der Wirkstoffe wird so gewählt daß sie ausreicht die Futterverwertung des Tieres zu verbessern, aber keine hypnotische Wirkung verursacht Sie liegt bei 50 mg bis 7 g pro Tag und Tier.
Ein etwa 40 kg schweres Schaf nimmt durchschnittlich etwa 0,4 bis 4 g Wirkstoff täglich mit seinem Futter zu sich, eine 500 kg schwere Kuh durchschnittlich etwa 4 bis 7 g. Diese Gewichte beziehen sich auf das Halbacetal.
In ausgedehnten Fütterungsversuchen mit Stärke-Chloralhalbacetal mit einem Chlorgrhalt von 17% erhielt man bei Schafen gute Ergebnisse, und zwar mit 03 «' 's 2 kg pro Tonne, bezogen auf die Gesamtverbindung, insbesondre mit 1 kg pro Tonne. Bei Versuchen mit Rindern (5 Rinder pro Versuch) erhielt man mit 0,5 bis 4,5 kg der Gesamtverbindung pro Tonne (1 bis 6 g pro Kuh und Tag) gute Ergebnisse, besonders bei 1,5 kg pro Tonne.
Pentaerythrittetrachloralhalbacetal (P.T.H.) wird in einer Menge von etwa 50 bis 500 g, am besten von etwa 200 bis 400 g/Tonne Futter für Schafe verwendet Diese Mengenangabe bezieht sich auf die Gesamtverbindung, nicht auf das Chloral. Be! der Verwendung von Wirkstoffen mit weniger Halogenacetalgruppen, d. h, einem geringeren Chlor^ oder Bromgehalt, werden größere Mengen verwendet, bei Verbindungen mit mehr Halogenacetalgruppen geringere Mengen. Es ist ersichtlich, daß die Menge des pro Tag durch die Wiederkäuer aufgenommenen Wirkstoffs weit unter den therapeutischen Konzentrationen liegt, bei denen
diese Verbindungen, wie z. B. in der US-PS 27 84 237 beschrieben, als Sedativa wirken.
In den Handel kommen die Wirkstoffe als Vorgemische, in denen der Wirkstoff gleichmäßig in einem Standardfutterträger verteilt ist Dieses »Konzentrat« wird dann mit einem normalen oder einem besonderen Mastfutter für Wiederkäuer vermischt Beispiele für solche Futlerträger sind Sojabohnenmehl, Maisöl, gemahlener Mais, Gerste, Weizen, Mineralgemische, wie Vermikulit, Kieselgur, Mais-GIutenmehl, lösliche Rückstände bei der Vergärung von Mais oder SojabohnenmehL Der Wirkstoff ist in solchen Mengen vorhanden, daß den vorstehend erwähnten Gesichtspunkten für Ganzfutter Rechnung getragen wird. Der Wirkstoff liegt üblicherweise in der Vormischung in is einer Konzentration von etwa 5 bis 75 Gewichtsprozent vor, wobei diese Menge in weitem Umfang von den physikalischen Eigenschaften des Wirkstoffs abhängt
Als Futter wird im allgemeinen Rauhfutter verwendet, wie Silofutter oder verschiedene handelsübliche Gcif ciucgernisehe, die bei der Zecht von Wiederkäuern, d.h. Rindern oder Schafen, üblicherweise verwendet werden.
Das Futter selbst kann auch Cellulose-Rauhfutter, wie Cellulose, Heu, Stroh, Maisstengel, Baumwollsamenhülsen, Hafer, Gerste und Getreidekleier, natürliche öle, wie tierische Fette, Fischöle und Walöle, pflanzliche öle, wie Sojabohnenöl, Olivenöl, Saffloröl, Erdnußöl und Baumwollsaatöl, Antioxydantien, Mineralien, Vitamine, Antibiotika, Antihelmintika und andere übliche Arzneistoffe enthalten.
Ein typisches Futter hat folgende Zusammensetzung: Mischheu 40%, gemahlener gelber Mais 45%, Sojabohnenmehl 7%, Zuckerrohnnelasse 7,0%, Dicalciumphosphat 0,5%, Salze von Spurenelementen 0,5%, Vitamin A 600 I.EVkg, Vitamin D I.ETkg, Chloralstärke 1 kg/Tonne Futter.
Eine Vormischung kann z. B. folgende Zusammensetzung haben: Chloral-Stärke 1 kg und 0,5 kg gemahlener Mais. Dieser Vormischung kann 1 Tonne Futter zugesetzt werden. Eine weitere Vormischung kann aus einem 50 :50-Gemisch von Chloral-Stärke und Vermikulit bestehen.
Auf der Weide können die Wirkstoffe als Salzsteine oder Melassesteine verabreicht werden. Ein typischer Stein hat folgende Zusammensetzung:
Bestandteil
Gewichtsprozent die Untersuchungsbedingungen so genau wie möglich eingehalten wurden.
Beispiele
Die Fähigkeit der erfindungsgemäß verwendeten Wirkstoffe zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern wird in erster Linie mit Hilfe eines Tests bewertet, der die in-vitro-Bildung von Methan als ein Maß für den Fermentatioiisgrad des Futters dnrch Mikroorganismen des Pansens mißt.
Die Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen bei der Verminderung der Methanbildung ohne gleichzeitige Verminderung des Gesamtfermentationsgrades ist nachstehend in Tabelle I angegeben.
0,1,0,5 oder 1,0 ml einer Lösung der zu untersuchenden Verbindung in Wasser oder Äthanol mit einer vorherbestimmten molaren oder prozentualen Konzentration wurden direkt in anschließend fermentierte Pansenflüssigkeit gegeben. Die Zahlen der Tabelle I bezichen sich auf Teile des Wirkstoffs pro Menge Pansenflüssigkeit, d.h. Teile pro Million, wobei die entstehende signifikante Hemmung der Methanbildung angegeben ist 100 T. p. M. entsprechen 0,01% des Futters oder 90,8 g pro Tonne Futter.
Tabelle I
50
55 T-p-M.
% Verminderung der Methanbildung
Getrocknete Zuckerrohnnelasse 44,54
Gemahlene Sojabohnenhülsen 1430
Chloral-Stärke 15,00
Granuliertes Salz 21,59
Spurenmineralien und Vitamine 0,20
Stabilisiertes tierisches Fett 1,11
Feuchtigkeit 2,66
Die Wirkstoffe können Futter oder Steinen einverleibt und Rindern oder Schafen ad libitum dargereicht oder unter kontrollierten Bedingungen nach einem regelmäßigen Schema verfüttert werden.
Normalerweise erreicht man die beste FütterVerwertung, wenn man die Wirkstoffe zusammen mit Rauhfutter oder normalem Grünfutter verwendet Es wurde jedoch festgestellt, daß die Futterverwertung bei der Verwendung von normalem Mastfutter und unter Normalbedingungen etwa um 5 bis 15% anstieg, wobei
«-Chloralose (SG = I) 40
0-ChIoraIose (SG = I) 130
Glucose-Chloral-halb- 13
acetal(SG=2) 65
Chloral-Mais-Sirup 13
(% CI =18,15) 65
Chloral-Methylcellulose 55
(%C1 = 9,2) 325
650
Chloral-gemahlener Mais 1300
(% Cl = U)
Chloral-Cellulose 650
(% Cl=0,35) 1300
Glycerin-trichloral- 12
halbacetal 24
48
1,2-Propylenglykol- 5
dichloralhalbacetal 25
50
Mannit-hexachloral- 5
halbacetal 25
50
Pentaerythrit-tetra- 5
chloralhalbacetal 20
35
90 50 75 95 60 95 50 75 90 40
50
70
95
95
100
80
100
100
100
100
100
65
95
100
Bevorzugte Stärke=chloral=Gruppe
T.p.M.
% Verminderung der Methanbildung
520
52
260
56 43 91
Fortsetzung
τ.ρ.Μ.
% Verminderung der
Methanbildung
19,3
21,0
32,1
Bezug: Chloralhydrat
52
260
52
52
13
22
65
87
85
91
46
80
Die vorstehend aufgeführten in-vitro-Werte wurden folgendermaßen durch in-vivo-Untersuchungen bestätigt:
Jeder Konzentrationswert stellt eine Testgruppe von 4 Schafen dar,, die eine Pansensonde enthielten. Das Morgen- und Abendfutter der Schafe wurde mit dem Zusatz in solchen Mengen vermischt, -Jaß 9ü°/o ad libitum verabreicht wurden. Die Schafe fraßen das mit dem Wirkstoff versehene Futter innerhalb einer Stunde. Die Ergebnisse stellen eine siebentägige Versuchsreihe dar.
Aus dem Pansen wurden 4 bis 5 Stunden nach der Frühfütterung und 12 bis 15 Stunden nach der Abendfütterung Proben entnommen. Der Gas- und Fettsäuregehalt der Proben wurde gaschromatographisch untersucht
Tabelle II Kontrollversuch 51,7 750 mg/1,2 kg Chloral- 36,7·)
30,5 Stärke/Futter(~0,5) 41,5*)
17,7 22% Chloralhydrat- 20,8»)
bis 100% Äquivalent bis 100%
% MoI-% 51 % MoI-% 53
Methan VFA Methan VFA
49,0 2*)
C2
C3
C4
C5
Gesami
menge der
flüchtigen
Fettsäuren,
um/ml
Gemahlenes Mischheu
Sojabohnpnmehl, 50%ig
Gewichtsprozent
40,0
7,0
*) (P<.05) signifikante Veränderung zu den Kontrollversuchen.
Die vorstehend angegebenen in-vitro- und in-vivo-Ergebnisse wurden an gefütterten Schafen unter Weidebedingungen bestätigt Der untersuchte Wirkstoff war Chloral-Stärke-halbacetal
(SG: ~03;Cl-Analyse: 15,8,15,3%).
38 kg schwere Texas-Schafe wurden mit folgendem Futter in Plätzchenform gefüttert: Getrocknete Melassen, 87%ig Dicalciumphosphat
Spurenmineralien
Gemahlener Mais
Vitamin A, 600 Einheiten/kg
Vitamin D, 300 Einheiten/kg
Gewichtsprozent
8,0
0,5
0,5 44,0
An je zwei Gruppen mit je 18 Tieren wurden die einzelnen Dosen verabreicht, während vier Gruppen als Kontrolle dienten. Das verbrauchte Futtergewicht und das Körpergewicht nach 30 Tagen wurde festgestellt Die Gesamtversuchsdauer betrug 60 Tage.
Nach 60 Tagen ergaben sich folgende Zahlen:
Durchschnitt Durchschnitt Futterdurch
lich ver licher schnitt/
brauchtes Ger '-..hts- Gewichts
reines Futter zuwarhs zuwachs
Kontroll 1771.45 227,79 7,78
versuch
2 kg/Tonne 164938 232,08 7,11*)
1 kg/Tonne 1727,27 236,85 731*)
0,5 kg/Tonne 1756,33 233,57 7,52·)
*) Signifikanter Anstieg: 2 [kg/Tonne, annähernd 9% Anstieg der Futterverwertung.
An Westtexas-Schafen wurden unter ähnlichen Fütterungsbedingungen unter Verwendung verschiedener Konzentrationen von Penaerythrit-tetrachloralhalbacetal (P.T.H.) Füitenmgsversuche durchgeführt Drei Gruppen von jeweils 10 Tieren dienten als Kontrolle. Für jede Konzentration wurden 3 Gruppen von jeweils 10 Schafen verwendet Die nachstehend aufgeführten Werte beziehen sich auf eine 60tägige Behandlung. Das Futter hatte folgende Zusammensetzung:
Gemahlenes Mischheu 13%
Gemahlener Mais
Sojabohnenmehl, 44%ig
Getrocknete Melassen, 87%<ig
Dicalciumphosphat
Spurenmineralien
Vitamin A, 30 000 Einheiten/g
Vitamin B2,16 Millionen
Einheiten/g
Gewichtsprozent 40,0
7,0 8,0 0,5 0,5 20,0 g/Tonne
8,5 g/Tonne
Durchschnitt Durchschnitt Futterdurch
lich ver licher schnitt/
brauchtes Gewichts Gewichts
reines Futter zuwachs zuwachs
Kontrollversuch
100 g/Tonne
200 g/Tonne
400 g/Tonne
736.40
770,96
730,50
705,59
87,63
93,83 93,07 88,30
8,4417
8,2251 7,8634 8,0253
Die besten Ergebnisse wurden mit einer Konzentration von 200 g/Tonne Ρ,Τ.Η. erreicht

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verwendung eines Polychlor- oder Polybromacetaldehydhalbacetal-Derivats einer Polyhydroxyverbindung, eines Saccharids oder eines Polysaccharide, insbesondere von Stärke-chloralhalbacetal, in einer Menge von 50 mg bis 7 g pro Tag und Tier zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern.
    10
DE2059407A 1969-12-03 1970-12-02 Polychlor- oder Polybromacetaldehydhalbacetal-Derivate von Polyhydroxyverbindungen, Sacchariden oder Polysacchariden zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern Expired DE2059407C3 (de)

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US00078188A US3745221A (en) 1970-10-05 1970-10-05 Methods and compositions for improving feed efficiency of ruminants using poyhydric alkanol haloacetaldehyde hemiacetals

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