DE2309083A1 - Verfahren zur hemmung der methanbildung im pansen von wiederkaeuern und praeparate zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur hemmung der methanbildung im pansen von wiederkaeuern und praeparate zur durchfuehrung des verfahrens

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DE2309083A1 DE19732309083 DE2309083A DE2309083A1 DE 2309083 A1 DE2309083 A1 DE 2309083A1 DE 19732309083 DE19732309083 DE 19732309083 DE 2309083 A DE2309083 A DE 2309083A DE 2309083 A1 DE2309083 A1 DE 2309083A1
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Description

  • "Verfahren zur Hemmung der Methanbildung im Pansen von Wiederkäuern und Präparate zur Durchführung des Verfahrens " Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hemmung der Methanbildung im Pansen von Wiederkäuern und Präparate zur Durchführung des Verfahrens.
  • 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 Tierhaltungskosten für den Landwirt. Es ist bekannt, daß geringe Dosen von Halogenacetaldehyden oder von einfachen Derivaten dieser Verbindungen die Futterverwertung von Wiederkäuern verbessern, ohne daß eine offenkundige therapeutische" Wirkung eintritt oder der Gesamtverlauf der enzymatischen Vorgänge im Pansen gehemmt wird. Weiterhin sind bestimmte Halogenverbindungen bekannt, die die Futteraufnahme von Wiederkäuern erhöhen; vgl. US-PS 3 608 087, 3 615 649, 3 639 621 und 3 663 710.
  • Es ist bekannt, daß bei der Pansenverdauung Gase, wie Kohlendioxid und Methan anfallen. Das Methan stellt jedoch keine Energiequelle dar, da es vom Tier durch Aufstoßen eliminiert wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein oral verabreichbares Präparat zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern durch Hemmung der Methanbildung im Pansen zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Hemmung der Methanbildung im Pansen von Wiederkäuern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Wiederkäuern oral ein Präparat verabfolgt, das ein Polyhalogenalkamin der allgemeinen Formel I in der X Wasserstoffatome, Polyhalogen-nieder-alkylreste oder Halogenatome bedeutet, wobei mindestens zwei der Reste X Chlor-oder Bromatome sind, R1 ein Wasserstoffatom, einen Phenyl-, niederen Alkyl-, niederen Acyl-, halogensubstituierten niederen Alkyl-, Ureido-, Thioureidorest, einen 5-oder 6-gliedrigen Heterocyclus oder den Rest bedeutet oder R1 mit dem benachbarten Stickstoffatom und dem Sauerstoffatom der Hydroxylgruppe einen 5- oder 6-gliedrigen Ileterocyclus bildet, R3 ein Wasserstoffatom oder die Phenylgruppe bedeutet oder R1 und R3 zusammen mit dem benachbarten Stickstoffatom einen 5-oder 6-gliedrigen Heterocyclus bilden und R2 ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkyl-, halogensubstituierten niederen Alkyl-, niederen Alkenyl-, Hydroxy-niederalkyl-, Phenyl-, Phenyl-nieder-alkyl-, Amino-, niederen Alkylamino-, niederen Alkenylamino-, Polyhalogen-niederalkylamino-, Polyhalogen-nieder-aIkanolamino-, niederen Alkoxy-, niederen Alkylaminoalkyl-, N-PolyhalogenalkanolcarbamidoaIkylrest oder einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus bedeutet, wobei die Hydroxylgruppe gegebenenfalls durch unsubstituierte oder substituierte Alkyl-oder Acylreste veräthert oder verestert ist, bzw. ein Dehydroderivat dieser Verbindungen und gegebenenfalls übliche Trägerstoffe enthält.
  • Die Erfindung betrifft auch Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus einem Polyhalogenalkamin der allgemeinen Formel I und gegetenenfalls einem eßbaren Trägerstoff.
  • Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß bei einer oralen Verabreichung der Polyhalogenalkamine der allgemeinen Formel I die Methanbildung im Pansen möglicherweise dadurch gehemmt wird, daß die Bildung von Methan und Vitamin B12 aus Methylcobalamin unterbrochen und dabei Energiequellen, wie Adenosintriphosphat, erhalten bleiben. Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Methanbildung vermindert und gleichzeitig eine vermehrte Bildung der erwünschten Fettsäuren, insbesondere Propion- und Buttersäure, auftritt. Diese Säuren können von den Wiederkäuern verwertet werden, wodurch die Wirksamkeit der Pansenverdauung gesteigert wird.
  • zie Tatsache, daß die erfindungsgemäß verwendeten Polyhalogenalkamine die Futterverwertung von Wiederkäuern durch Hemmung der Methanbildung steigern, konnte durch Standard-in-vitro-und in-vivo-Untersuchungen bestätigt werden. Bevorzugt werden Verbindungen verwendet, die leicht aus billigen Ausgangsmaterialien herzustellen sind, einen hohen Halogengehalt aufweisen und in Dosen, die eine erhöhte Futterverwertung bewirken, für die Tiere nicht toxisch oder schädlich sind.
  • Aus praktischen Gründen werden vorzugsweise solche l-Hydroxyäthylamine der allgemeinen Formel I verwendet, bei denen der Rest Rl'höchstens 18 und insbesondere höchstens 6 Kohlenstoffatome aufweist. R2 bedeutet Halogenalkyl- oder Halogenalkanolreste, insbesondere Halogenalkanolamine, wie den 2,2,2-Trichlor-1-hydroxyäthylaminorest. Der Ausdruck "niederer Alkyl-, Alkenyl-, Acyl-, oder Alkoxyrest" ist ebenfalls aus praktischen Gründen vorzugsweise auf die vorstehend angegebenen Anzahlen von Kohlenstoffatomen beschränkt. Aus Kostenersparnisgründen sind Alkanderivate mit höchstens 6 Kohlenstoffatomen und insbesondere 1 bis 3 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt, wie die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Acetyl-, Methoxy- oder Äthoxygruppe.
  • Die Aktivität der Verbindungen hängt vom Polyhalogenalkangerüst ab, während der übrige Teil unter Beibehaltung der Wirkungsrichtung stark variieren kann.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung von O-nieder-Acyl-, 0-nieder-Alkyl- oder Dehydroderivaten der Polyhalogenalkamine der allgemeinen Formel I. Diese Derivate sind etwa ebenso aktiv wie die entsprechenden Ausgangsverbindungen und bieten keine offensichtlichen Vorteile hinsichtlich ihrer Aktivität. Für diese Derivate gelten ebenfalls die vorstehend angegebenen bevorzugten Kohlenstoftbereiche.
  • Die Rest R1, R2 und/oder R3 können gegebenenfalls zusammen mit dem Stickstoffatom und/oder dem Sauerstoffatom der Hydroxylgruppe des Polyhalogenalkamins einen heterocyclischen Ring bilden. In der Praxis werden eintache Heterocyclen bevorzugt. Spezielle Beispiele für diese Heterocyclen sind die Pyrrolidinyl-, Oxopyrrolidinyl-, Piperidinyl-, Nicotinoyl-, Oxazolyl-, Furyl-, Morpholinyl-, Thienyl oder pyrroylgruppe.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung von Polyhalogenalkaminen, die sich von längerkettigen Polyhalogenaldehyden, wie Butylchloral oder 2,2,3-Trichlorpropionaldehyd, ableiten. Jedoch bieten diese Verbindungen vom Kostenstandpunkt her keine Vorteile.
  • Schließlich betrifft die Erfindung auch Verbindungen der allgemeinen Formel I, in denen R1 Bestandteil eines disubstituierten Aminorestes ist, solange der zweite Rest R1 keinen weiteren Acylrest bedeutet. Jedoch weisen auch diese Verbindungen keine speziellen Vorteile auf.
  • Alle vorgenannten Verbindungen bewirken eine Hemmung der Methanbildung im Pansen von Wiederkäuern und dadurch eine erhöhte Futterverwertung.
  • Die Polyhalogenalkamine der allgemeinen Formel I, in der R1 ein Wasserstoffatom bedeutet, sind relativ instabil und müssen mit Vorsicht hergestellt und verwendet werden. Am stabilsten sind sie als Dimere oder Trimere; vgl. Beilstein, Bd. 1, S. 624, I330, In681; 0. Aschan, Ber., Bd. 48 (1915), S. 874.
  • Aufgrund ihrer Aktivität, einfachen Struktur, Stabilität und geringen Herstellungskosten sind Verbindungen der allgemeinen Formel II besonders bevorzugt in der R1 die Acetyl-, Propionyl-, Carbäthoxy-,-Carbomethoxy-, Carbamyl- oder substituierte Carbamylgruppe, wie die Gruppe der Formel bedeutet. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel II, in denen R1 die Carbamylgruppe (-CONH2) oder die N-2, ?, 2-Trichlor-1 -hydroxyalkylcarbamylgruppe bedeutet, da sie billig und einfach herzustellen, stabil und leicht handhabbar sind und einen hohen Halogengehalt aufweisen: zur Herstellung dieser und ähnlicher bevorzugter Verbindungen vgl. Pizey et al., J. Sci. Food Agric., Bd. 12, S. 543.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyhalogenalkamine ist bekannt. Man erhält sie beispielsweise durch eine einfache Umsetzung eines Polyhalogenacetaldehyds oder eines entsprechenden Hydrats mit einem eine Aminogruppe enthaltenden Reagens R3 wobei X, R1 uncvdie vorstehend angegebene Bedeutung haben.
  • Man kann auch einen Polyhalogenacetaldehyd mit einer eine disubstituierte Aminogruppe ZNH-(R1)2, z.B. AcetanilidU enthaltenden Verbindung umsetzen. Diese Reaktion führt aber, wie bereits erwähnt, nicht zu besonders vorteilhaften Verbindungen.
  • Üblicherweise wird der Aldehyd mit der stickstoffhaltigen Verbindung unter Erwärmen umgesetzt. Häufig wird ein Überschuß an Aldehyd verwendet. Gelegentlich wird die Umsetzung in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels, wie Toluol oder Benzol, und gegebenenfalls in Gegenwart eines sauer reagierenden Katalysators durchgeführt.
  • Die O-Acyl- oder 0-Alkylderivate werden durch übliche Acylierungsreaktionen, z.B. mit einem Anhydrid oder einem Chlorid, oder Alkylierungsreaktionen, z.B. mit Dimethylsulfat, hergestellt. Die Dehydro- oder Anhydroderivate werden durch Dehydratisierung des Alkamins in wasserfreiem Medium unter Erwärmen oder in Gegenwart von starken Dehydratisierungsmitteln, wie Phosphorpentoxid, hergestellt. Gelegentlich werden die Dehydroderivate direkt durch Umsetzung eines Polyhalogenacetaldehyds mit der stickstoffhaltigen Verbindung (NH2-R1) in Benzol oder Toluol, das über einem Wasserabscheider destilliert ist, hergestellt, ohne daß die Hydroxyverbindung isoliert wird.
  • Im folgenden werden erfindungsgemäß verwendete Verbindungen zusammen mit entsprechenden Literaturstellen aufgeführt:
    R3
    CX3 NR1 Literaturstelle
    CC13 NH2 Beil. 12 187, I168
    CC13 NHNHCONH2 C.A. 52 11083
    CC13 NHNHCSNH2 C.A. 52 11083
    3 2
    C013 NH-N 1 C.A. 68 104067
    CC13 g C.A. 65 10567
    CC13 - g (O-Acetat) C.A. 55 19778
    o
    CHBr2 NH2 (O-Acetat) Beil. 4, In808
    CC13 -NHCOCH3 C.A. 38 4372
    CC13 -NHC6H5 ( Natriumsulfonat) Beil. 12 187
    CC13 -NHCOCH3 (O-Methyläther) C,A, 66 75781
    (O- Acetat) Beil. 2 1979
    CC13 -NHCOC3H7 C.A. 45 4391
    CC13 -NHCOCH2C6H5 C.A. 56 5152
    CC13 -NHCOCHBr2 C.A. 67 116036
    C013 -NHCO t C.A. 50 8745
    N
    CBr3 -NHCOCH3 C.A. 55 7550
    CBr3 -NHCOCH3 (O-Acetat) C.A. 29 137
    CBr3 -NHCOC5Hl1 C.A. 63 13070
    CBr3 -NHCOCHsCH2 C.A. 63 13070
    CC13 -NHCONH2 C.A. 56 5152
    ,3 23O'
    R,
    - 3 -NR1 Literaturstelle
    CC13 -NHCONH2 (O- A;thyläther) C.A. 26 1249
    CHCl2 -NHCONI-iCH2CH=CH2 C.. C,A, 63 13070
    CC13 -NHCII2C1 C.A. 61 11898
    CC13 -NHCHC12 C.A. 61 11898
    CC13 -NHCC13 C.A. 61 1898
    CBr3 -NHCOCH2C6H5 C.A. 55 7550
    CHClCHC12 -NHCOC6H5 C.A. 55 18572
    CC13 -NHCONHC,H5 (O-Propy-l- C.A. 28 1989
    äther)
    CBr3 -NRCONHCH3 C.A. 28 1989
    CBr3 -NHCONH-tert.-C4Hg C.A. 63 13070
    CHC12 -NHCOOC2H5 C.A. 63 13070
    CBr3 -NHCOOC3H7 C.A. 60 5378
    CC13 -NHCOOC2H5 (O-Methyläther) C.A. 52 3134
    CC13 -NHCOOCH3 (O-Acetat) C.A. 32 3760
    CC13 -N(C6H5)-COCH3 C.A. 40 7181
    CC12-CHC12 -NHCOCH3 C.A. 55 18572
    CCl2CHCl2 42N. C.A. 55 18572
    CC12CHClCH3 -NHCOCH3 C.A. 45 4391
    CHC12 -NHCOCHBr-CH2Er C.Å. 63 13070
    CBr3 -NHCH8r-CH2Br C.A. 63 13070
    DeSydroderivate- CX3C(R2)=N-R1 Literaturstelle CX3 R2 R1 CC13 H -CH3 C.A. 67 53599 CC13 II -C4119 C.A. 67 53599 CC13 H -COOCH3 C.A. 54 9750 CC13 H -C6H5 C.A. 67 53599 CCl3 H -CONH2 Beil. 3 I28 CCl3 H -COCH3 Beil. 2 179 CHC12 OH -C4H9 (O-Methyl- C.A. § 53599 CHC12 OH -C6H5 (O-Äthyl- C.A. 67 53599 CC13 H -c-C6H11 C.A. 67 53599 Die vorgenannten Verbindungen werden in wirksamen, aber nicht toxischen Dosen, die die Futterverwertung erhöhen, Futtermitteln oder Futtermittelvorgemischen einverleibt. Diese Präparate werden anschließend gemäß den nachstehenden Ausführungen an Wiederkäuer verfüttert.
  • Aus den vorstehend aufgeführten Beispielen geht hervor, daß im erfindungsgemäßen Verfahren mehrere Chlor- oder Bromatome enthaltende Hydroxyamine, -amide, -harnstoffe oder -carbaminsäureester verwendet werden können.
  • Zusammen mit dem Präparat der Erfindung wird im allgemeinen Rauhfutter verwendet, wie Silofutter oder ein handelsübliches Getreidegenisch, wie es bei der Haltung von Wiederkäuern, d.h.
  • Rindern oder Schafen, üblicherweise verwendet wird. Die Menge des Puttermittelzusatzes wird so gewählt, daß sie ausreicht, die Futterverwertung des Tieres zu verbessern, ohne pharmakologische, toxische oder andere schädliche Wirkungen zu entfalten.
  • Die zugesetzte Menge liegt im allgemeinen im Bereich von 2 g bis 2 kg/Tonne Futter (etwa 0,0002 bis 0,2 Prozent) vorzugsweise bei etwa 50 bis 600 g/Tonne. Ein Schaf nimmt täglich durchschnittlich 1,5 bis 2 kg Futter zu sich, eine Kuh durchschnittlich etwa 9 bis 12 kg. Deshalb liegt der breite Dosierbereich für Wiederkäuer (Schafe und Kühe) bei etwa 50 mg bis 7 g/Tag und Tier.
  • Zur praktischen Verwendung kommt das oral verabreichbare Präparat der Erfindung in Form von Vorgemischen, in denen das Präparat gleichmäßig in einem Standardfutterträger verteilt ist. Dieses Vorgemisch oder Konzentrat wird dann mit einem normalen oder besonderen Mastfutter für Wiederkäuer vermischt. Beispiele für solche Futterträger sind Sojabohnenmehl, Maisöl, gemahlener Mais, Gerste, Weizen, Mineralgemische, wie Vermiculit, Kieselgur, Maisglutenmehl, lösliche Rückstände bei der Vergärung von Mais oder Sojabohnenmehl. Der Wirkstoff ist in solchen Mengen vorhanden, daß den vorstehend erwähnten Gesichtspunkten für Vollfutter Rechnung getragen wird. Der Wirkstoff liegt üblicherweise im Vorgemisch in einer Konzentration von etwa 5 bis 75 Gewichtsprozent vor, je nach den physikalischen Eigenschaften der Bestandteile.
  • Das Futter selbst kann auch Cellulose-Rauhfutter, wie Cellulose, Heu, Stroh, Maisstengel, Baumwollsamenhülsen, Hafer, Gerste und Getreidekleien, natürliche Öle, wie tierische Fette, Fischöle, Saffloröl, Erdnußöl und Baumwollsamenöl, Antioxydationsmittel, Mineralien, Vitamine, Antibiotika, Anthelmintica und andere übliche Arzneistoffe enthalten.
  • Ein typisches Futter hat folgende Zusammensetzung: Mi schheu 40,0 % gemahlener gelber Mais 45,0 % SoJabohnenmehl 7,0 % Zuckerrohrmelasse 7,0 % Dicalciumphosphat 0,5 % Salze von Spurenelementen 0,5 % Vitamin A 600 I.E./kg Vitamin D 300 I.E./kg N-(2,2,2-Trichlor-1-hydroxy- 900 g/Tonne Futter äthyl)-acetamid Ein typisches Vorgemisch hat folgende Zusammensetzung: 1,3-Bis-2,2,2-trichlor-i- 450 g hydroxyäthylharnstoff gemahlener gelber Mais ad 1350 g.
  • Dieses Harnstoffderivat kann auch in einem 1 : 1 Gemisch mit Vermiculit verwendet werden.
  • Auf der Weide können die Wirkstoffe als Salzsteine oder Melassesteine verabreicht werden. Ein typischer Stein hat folgende Zusammensetzung: Bestandteile Gewichtsprozent getrocknete Zuckerrohrmelasse 44,54 gemahlene Sojabohnenhülsen 24,90 Athyl-N- (1 -hydroxy-2-trichloräthyl ) - 5,00 carbamat granuliertes Salz 21,59 Spuren Mineralien 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 oder unter kontrollierten Bedingungen nach einem regelmäßigen Schema verfüttert werden.
  • Es wurde festgestellt, daß die Futterverwertung bei der Verwendung von normalem Mastfutter und unter Normalbedingungen etwa um 5 bis 10 Prozent anstieg.
  • Die Fähigkeit der erfindungsgemäß verwendeten Polyhalogenalkamine zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern bei dem man die wird in erster Linie mit Hilfe eines Tests bewertet, / invitro-Bildung von Methan und die gesamte Gasbildung als ein Maß für den Fermentationsgrad des Futters durch Mikroorganismen des Pansens mißt. Dabei wird mithilfe einer Pansensonde Pansenflüssigkeit gewonnen. Diese Flüssigkeit wird durch 6 Lagen eines bei der Käseherstellung verwendeten Tuches filtriert. Anschließend werden 75 ml dieser Flüssigkeit zu 2,4 g des als Substrat verwendeten Futters gegeben. Sodann wird die zu untersuchende Verbindung zugesetzt und das Gemisch 3 Stunden inkubiert. Die zu untersuchende Verbindung wird direkt oder, insbesondere wenn Mengen von 10 ppm oder weniger verwendet werden, in Lösung oder Suspension in einem Lösungsmittel, wie Wasser oder Äthanol, zugegeben. Anschließend werden die aufgefangenen Gase mittels einer Subcutanspritze in einen Gasanalysator (Säulnchromatographie) gegeben, wo die Bestandteile aufgetrennt und quantitativ bestimmt werden. Die Flüssigkeit (z.B. flüchtige Fettsäuren) werden durch Gas-Flüssig-Chromatographie untersucht. Unter den gemessenen Produkten befinden sich Kohlendioxid, Milchsäure, Äthanol, Wasserstoff und Fettsäuren mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen. Eine Verminderung des gebildeten Methans um 20 Prozent wird als signifikant betrachtet. Jedoch läßt sich mit den erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen eine Verminderung der Methanbildung ohne Hemmung der gesamten fermentativen Reaktionen bis zu 90 - 100 Prozent beobachten. Die Fähigkeit einer bestimmten Verbindung, die Menge des gebildeten Methans zu verringern, ohne die Gesamtfermentation nachteilig zu beeinflussen, wird durch Vergleich der Gesamtmenge ()1Mol/ml) der gebildeten flüchtigen Fettsäuren bestimmt, die mit und ohne Zusatz der zu untersuchenden Verbindungen entstehen. Eine signifikante Aussage stellt auch die Verteilung der erhaltenen Fettsäuren dar.
  • Die Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Polyhalogenalkaminderivate, d.h. die Verminderung der Methanbildung ohne eine Hemmung der Gesamtfermentation, wie sie sich bei Zusatz von wirksamen Mengen nach dem vorstehend beschriebenen Untersuchungsverfahren ergibt, ist in nachstehender Tabelle I aufgeführt.
  • 0,1, 0,5 oder 1,0 ml einer Lösung der zu untersuchenden Verbindung in Wasser oder Äthanol mit einer vorher bestimmten molaren oder prozentualen Konzentration werden auf die vorstehend beschriebene Weise zur Pansenflüssigkeit gegeben. Die Zahlen der Tabelle I beziehen sich auf Teile des Wirkstoffs pro Menge Pansenflüssigkeit, d.h. Teile/Million, wobei die entstehende signifikante Hemmung der Methanbildung angegeben ist.
  • Tabelle I 96 Verminderung Verbindung ppm der Methanbildung 1 N-(2,2,2-Trichlor-1-hydroxy- 13 65 äthyl)-acetamid 65 85 2 tert.-Butyl-(2,2,2-trichlor-1- 13 60 hydroxyäthyl) -carbamat 3 Äthyl-(2,2,2-trichlor-1-hydroxy- 130 90 äthyl)carbamat 4 (2,2,2-Trichlor-1-hydroxyäthyl)- 280- 90 harnstoff 5 (2,2-Dichlor-1-hydroxyäthyl)- 240 30 harnstoff 6 N-(2,2,2-Trichlor-1-hydroxy- 130 95 äthyl)-1-äthylbutyramid 7 N-(2,2,2-Trichlor-1-hydroxy- 130 80 äthyl)-a-diäthylaminoacetamidhydrochlorid (aus Chloral und dem Amid) 8 N,N'-3-Tris-(2,2,2-trichlor-1- 65 85 hydroxyäthyl)-malonamid 9 4-y(2,2,2-Trichlor-1-hydroxy- 65 80 äthyl) -aminoj-4H-1 , 2, 4-triazol (durch Dehydratisierung des Alkohols) 10 N-(2,2,3-Trichlor-1-hydroxy- 130 30 butyl ) -butyramid 11 N-(2,2,2-Trichlor-1-hydroxy- 13 85 äthyl) -nicotinamid 12 1-(2,2,2-Trichlor-1-hydroxy- 65 100 äthyl)-2-pyrrolidinon Tabelle I - Fortsetzung % Verminderung Verbindung ppm der Methanbildung 13 1-(1-Acetoxy-2,2,2-trichloräthyl)- 13 85 2-pyrrolidinon 14 2,2,2,2',2',2'-Hexachlor-1,1'- 130 80 bis-(äthoxyformamido)-äthyläther 15 Dihydro-6-trichlormethyl-2H-1,3,5- 65 80 oxadiazin-2,4(3H)-dion 16 N,N'-(2,2,2-Trichloräthyliden)- 65 70 dianilin 17 1,3-Bis-(2,2,2-trichlor-1-hydroxy- 200 90 äthyl)-harnstoff 18 N-(2,2,2-Trichlor-1-hydroxyäthyl)- 13 60 benzilamid 65 90 19 a-Methyl-N-(2,2,2-trichloräthyli- 65 95 den)-phenäthylamin Die Ergebnisse von in vitro-Untersuchungen, die die Hemmung der Methanbildung mit einer erwünschten Verschiebung im Verhältnis der gebildeten Fettsäuren im Pansen zu wirksamer verwerteten Säuren, insbesondere Propionsäure, in Zusammenhang bringen, sind in Tabelle II wiedergegeben. Diese Tabelle enthält statistisch ausgewertete Analysendaten über den Fettsäuregehalt im Pansen, der sich bei vollständiger Hemmung der Methanbildung durch Verabfolgung der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen ergibt.
  • Tabelle II Molprozent Kontrolle behandelt C2-Fettsäuren 54 - 57 50 - 52 C3-Fettsäuren 21 - 23 25 - 28 C4-Fettsäuren 15 - 18 19 - 22 C5- oir höhere Fettsäuren Rest auf Rest auf 100 % 100 % uMol/ml insgesamt 68 - 72 67 - 74 Die in-vitro-Untersuchungen werden durch folgende in-vivo-Untersuchungen bestätigt: Testgruppen von je 4 Schafen erhalten Pansensonden. Die Schafe bekommen das mit den Wirkstoffen versehene Morgen- und Abendfutter in solchen Mengen, daß 90 Prozent der ad libitum-Mengen erreicht werden. Die Schafe fressen das mit dem Wirkstoff versehene Futter innerhalb 1 Stunde. Das Futter besteht zu 90 % aus Rauhfutter und zu 10 % aus Konzentrat. Die Ergebnisse stellen eine 7-tägige Versuchsreihe dar.
  • Aus dem Pansen werden 4 bis 5 Stunden nach der Frühfütterung und 12 bis 15 Stunden nach der Abendfütterung Proben entnommen.
  • Der Gas- und Fettsäuregehalt der Proben wird gaschromatographisch untersucht.
  • Tabelle III N-(2, 2, 2-Trichlor-1-hydroxyäthyl)-acetamid (1,44 g/Tag) Molpro2ent Kontrolle behandelt C2 81 64 c3 13 19 C4 4 16 c5 2 1 )1Mol/ml insgesamt 52 55 Die biologischen Eigenschaften von zwei der bevorzugt verwendeten Verbindungen, nämlich N-(2,2,2-Trichlor-1-hydroxyäthyl)-harnstoff und 1,3-Bis- (2,2, 2-trichlor-1-hydroxyäthyl)-harn stoff, werden durch weitere Untersuchungen nachgewiesen. Eine Testgruppe von 3 Schafen mit jeweils 35 bis 40 kg Körpergeigen Diät wicht wird ad libitum mit einer 60prozent / und Wasser gefüttert.
  • Die Testverbindungen werden oral in Form von Gelatinekapseln verabfolgt. Durch direkte Pansenpunktur werden Gasproben entnommen.Kontrollgasproben werden an den beiden Tagen vor Versuchsbeginn entnommen.
  • Tabelle IV N- (2,2, 2-Trichlor-1 -hydroxyäthyl ) -harnstoff (300 mg) Stunden nach Gesamt- Durchschnitt von 3 Schafen der Verabfol- dosis Kohlendioxid Methan Rung Kontrolle -- -- 71,1 26,7 4 300 74,4 0,4 18 -- 62,2 2,1 13 300 78,3 0,0 30 -- 66,9 0,1 42 -- 59,8 5,5* 1,3-Bis-(2,2,2-trichlor-1-hydroxyäthyl)-harnstoff Kontrolle -- -- 76,2 21,7 4 300 80,7 4,5 18 -- 58,2 0,6* 24 300 70,2 0,6 30 -- 65,8 0,2 42 -- 57,9 3,5 * Durchschnitt von zwei Tieren, dritte Probe mit Luft verunreinigt.
  • Ähnliche Untersuchungen mit einer 150 mg/Dosis ergeben eine 25 bis 74prozentige selektive Hemmung der Methanbildung.
  • Bei - einem Fütterungsversuch wird 1, 3-Bis-(2, 2, 2-trichlor-1-hydroxyäthyl)-harnstoff an drei Gruppen von je 4 Lämmern, die mit einer 60prozentigen Diät in Plätzchenform gefüttert werden, in Form eines Vorgemisches verabfolgt. Die Tiere erhalten 2 Wochen pro Tag und pro Kopf Jeweils 1 g dieser Testverbindung. Nach Ablauf der Hälfte der Versuchsdauer bzw. am Ende erhält man folgende Ergebnisse.
  • Tabelle V Volumprozent Gase Prozent Verminderung der Methan-CO2 CH4 bildung Kontrolle 70,5 + 2,3 16,9 + 1,0-1 Woche 71,4 + 0 1,1 + 1,6 93,4 Kontrolle 66,2 + 4,5 33,8 + 5,3-2 Wochen 72,4 + 0,8 1,6 + 0 95,3 Tabelle VI Fettsäureanalyse Molprozent:
    Gesamt VF C2 C3 C4
    (mg/Liter)
    Kon- 78,9 + 6,6 56,6 + 0,3 30,8 + 3,0 12,7 + 3,0 3,0 + 0,6
    trolle
    2 Wo-
    chen 110,4 + 5,4 40,3 + 4,3 46,8 + 3,1 13,6 + 1,1 3,2 + o,4
    Ein besonders vorteilhafter Dosisbereich dieser bevorzugten Verbindungen liegt bei 0,1 bis 1 kg/Tonne Futter, insbesondere bei 0,4 bis 0,8 kg/Tonne Futter.

Claims (6)

Patentanspruche
1. Verfahren zur Hemmung der Methanbildung im Pansen von Wiederkäuern, d a d u r c h g e k-e n n z e i c h n e t, daß man den Wiederkäuern oral ein Präparat verabfolgt, das ein Polyhalogenalkamin der allgemeinen Formel I in der X Wasserstoffatome, Polyhalogen-nieder-alkylreste oder Halogenatome bedeutet, wobei mindestens zwei der Reste X Chlor- oder Bromatome sind, R1 ein Wasserstoffatom, einen Phenyl-, niederen Alkyl-, niederen Acyl-, halogensubstituierten niederen Alkyl-, Ureido-, Thioureidorest, einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus oder den Rest bedeutet oder R1 mit dem benachbarten Stickstoffatom und dem Sauerstoffatom der Hydroxylgruppe einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus bildet, R3 ein Wasserstoffatom oder die Phenylgruppe bedeutet oder R1 und R3 zusammen mit dem benachbaren Stickstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus bilden und R2 ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkyl-, halogensubstituierten niederen Alkyl-, niederen Alkenyl-, Hydroxy-nieder-alkyl-, Phenyl-, Phenyl-nieder-alkyl-, Amino-, niederen Aikylamino-, niederen Alkenylamino-, Polyhalogen-nieder-aLkylamino-, Polyhalogen-nieder-alkanolamino-, niederen Aikoxy-, niederen Alkylaminoalkyl-, N-Polyhalogenalkanolcarbamidoalkylrest oder einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus bedeutet, wobei die Hydroxylgruppe gegebenenfalls durch unsubstituierte oder substituierte Alkyl- oder Acylreste veräthert oder verestert ist, bzw. ein Dehydroderivat dieser Verbindungen und gegebenenfalls übliche Trägerstoffe enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 2 g bis 2 kg, vorzugsweise 0,1 kg bis 1 kg Polyhalogenalkamin der allgemeinen Formel I pro Tonne Futter verabreicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Futtermittelvorgemisch verwendet, in dem das Polyhalogenalkamin der allgemeinen Formel I dispergiert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyhalogenalkamin 1, 3-Bis-(2, 2, 2-trichlor-1-hydroxyäthyl)-harnstoff verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 0,4 bis 0,8 kg des Polyhalogenalkamins/Tonne Futter verwendet.
6. Oral verabreichbares Präparat zur-Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern, bestehend aus einer wirksamen aber nicht toxischen Menge des Polyhalogenalkamins der allgemeinen Formel I nach Anspruch 1 und gegebenenfalls üblichen Trägerstoffen.
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