DE2413720C3

DE2413720C3 - Tierfutter

Info

Publication number: DE2413720C3
Application number: DE2413720A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. 5600 Wuppertal Frommer; Horst Dipl.-Landw. Dr. 5672 Leichlingen Gericke; Uwe Dr. Keup; Walter Dr. Puls; Delf Dr. Schmidt; Otto Dr. Wagner
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1974-03-21
Filing date: 1974-03-21
Publication date: 1980-03-27
Also published as: BR7501671A; FR2264490B1; PL92567B1; DK117275A; IE40866B1; GB1492454A; JPS511271A; NL7503282A; IL46912A0; ZA751756B; IL46912A; AU7931275A; FR2264490A1; DE2413720B2; BE826899A; SE403034B; DE2413720A1; PH11316A; IE40866L; SE7503231L

Description

Erfindungsgegenstand ist einmal ein Tierfutter, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einer Verbindung der Formel

HO

OH

>-R (D

20

25

HO

in welcher

R für eine Oligosaccharidkette mit 1 bis 40 Hexoscresten steht,

in einer Menge von 0,5 Milligramm bis 2.5 Gramm/Kilogramm Körpergewicht/Tag, ferner das Verfahren zur Herstellung des Tierfutters, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine Verbindung gemäß der Formel I im entsprechenden Verhältnis mit nichttoxischen eßbaren Trägerstoffen vermischt und die Verwendung des Tierfutters zur Vermeidung eines unerwünschten Fettansatzes und zur Erreichung eines erhöhten Fleischansatzes sowie zur besseren Futterausnutzung in landwirtschaftlichen Nutztieren, insbesondere Schweinen und Küken.

Es wurde also gefunden, daß die Aminozuckerderivate der Formel I

HO

IK)

HOH₁C

OH

> O

N
H

> R

HO

OH

in welcher

R für eine Oligosaccharidkcue mit 1 bis 40 Hexoseeinheiien steht,

auch die Eigenschaften aufweisen, in Tieren unerwünschten Fettansatz zugunsten eines vermehrten Fleischansatzes zu vermeiden.

Dieser Befund ist als außerordentlich überraschend anzusehen, da es bisher nicht bekannt war, daß Verbindungen des Typs der Aminozuckerdcrivatc der Formel I in Tieren das Fleisch-Fettverhältnis zugunsten eines erhöhten Fleischanteils beeinflussen können. In der tierischen Veredelungsproduktion (einschließlich Tiermast) ist es von sehr großer wirtschaftlicher Bedeutung, Tierkörper zu erzielen, welche sich durch einen möglichst niederen Fettanteil und einen möglichst hohen Anteil an magerem Fleisch (hoher Proteinanieil) ausgezeichnet. Weiterhin ist es von erheblichem Vorteil, wenn im Tierfutter der Anteil der wertvollen Proteine verringert werden kann, ohne daß das Ergebnis der Fütterung nachteilig beeinflußt wird. Diese Ziele können mit Hilfe der Verbindungen der Formel I in hohem Maße erzielt werden. Bisher sind keine Wirkstoffe bekannt, die in der Tierernährung eingesetzt, die Produktion fettarmer. Schichtkörper ermöglichen bzw. eine bei Tieren unerwünschte Verfettung vermeiden, sofern dies bei verschiedenen Tierarten, z. B. Hunden, und in bestimmten Lebensabschnitten unerwünscht ist. Die erfindungsgemäße Verwendung der Verbindungen der Formel I stellt somit eine echte Bereicherung der Technik dar.

Die Verbindungen der Formel 1 können als Wirkstoffe einzeln oder in Mischungen untereinander verwendet werden. Die Verbindungen der Formel I können in reiner Form, besonders günstig jedoch in einer rohen Forrri, wie sie bei der mikrobiologischen Herstellung anfällt, eingesetzt werden. Die rohen Produkte enthalten keine Nebenkomponenten, die das gewünschte Ergebnis nachteilig beeinflussen und sind durch den Wegfall der aufwendigen Feinreinigung erheblich einfacher zugänglich und somit preisgünstiger als die reinen Wirkstoffe der Formel I.

Die Oligosaccharidketle R kann gleiche oder verschiedene Hexosen enthalten, welche in der D- und/oder L-Form, am besten in der D-Form vorliegen können. Als Hexosen, die in R enthalten sein können, seien Galaklose, Mannose und Glucose genannt. Bevorzugt enthält der Rest R Glucose (insbesondere D-Glucose).

Für die niederen Glieder (I und 2 Hexoscreste) der Verbindungen der Formel I, soweit sie Glucosercstc als Hexosen enthalten, werden folgende Strukturformeln vorgeschlagen:

IK)	OH	N	H₁C-	y	OH
IK) <(		Il	/		lexoserest

IK)II₂C	Il		IK)
		I 1

IK)II,(

/ O

IK)

- OH
Oll

OH HO

2 Hexosereste

Analoge bzw. ähnliche Strukturen können auch für die höheren Glieder der Verbindungen der Formel I angenommen werden.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Verbindungen der Formel I können gemäß einem eigenen früheren, noch nicht veröffentlichten Vorschlag auf mikrobiologischem Wege wie folgt hergestellt werden:

Zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Verbindungen der Formel I werden demnach Mikroorganismen der zur Ordnung Actinomycetales gehörenden Familie Actinoplanaceae, insbesondere Stämme der Gattung Actinoplanes eingesetzt. Als Beispiele seien genannt die Stämme Actinoplanes species SE 50 (CBS 961.70), SB 18 (CBS 957.70) und SE 82 (CBS 615.71). Diese Mikroorganismen sind bereits im südafrikanischen Patent Nr. 71/8677 beschrieben und sind unter den in Klammern aufgeführten Nummern im Centralbureau vor Schimmelcultures in Baarn/Holland hinterlegt.

Zur Durchführung des Herstellungsverfahrens können weiterhin — wie auch schon im südafrikanischen Patent Nr. 71/8677 beschrieben - Mutanten oder Varianten aus diesen Stämmen verwendet werden. Besonders geeignet erweisen sich im Hinblick auf die Gesamtausbeute an den erfindungsgemäß verwendbaren Aminozuckerdcrivaten und/oder im Hinblick auf die Größe des Restes R im Gemisch der bei der Fermentation gebildeten Aminozuckerderivate die Stämme SE 50/13 (CBS 614.71) unJ SE 50/110 (CBS 674.73). Beide Stämme entsprechen in ihrer Beschreibung weitgehend dem Elternstamm SE 50. Diese Stämme sind ohne Anwendung von Mulagcnen durch natürliche Auslese aus Stamm SE 50 gewonnen worden.

Zur Durchführung des Verfahrens verwendet man feste und flüssige, insbesondere flüssige, wäßrige Nährböden, die neben Kohlenstoffquellen Stickstoffquellen, Salze und Antischaummittel in den üblichen Konzentrationen enthalten. Die Konzentralion können in weiteren Grenzen schwanken.

Als Kohlenstoffquellen dienen vorwiegend Kohlenhydrate, insbesondere Stärke, Maltose, Glucose und Gemische von zweien (oder dreien) dieser Stoffe, aber auch komplexe Gemische wie z. B. Malzextrakt.

Als Stickstoffquellen können die in der Mikrobiologie üblichen komplexen Gemische, wie z. B. Kaseinhydrolysat, Hefeextrakt, Pepton, Fischmehl, Fishsolublcs, Maisquellwasser, Fleischextrakt und auch Mischungen ebenso wie Aminosäuren und/oder Ammoniumsalze verwendet werden.

Bei der Durchführung des Herstellungsverfahrens wird im allgemeinen aerob in belüfteten Schüttclkulturen oder in Behälterkulturen gearbeitet. Die Art und die Konzentration der Kohlenstoffquelle beeinflußt in Kombination mit dem jeweiligen zur Fermentation verwendeten Stamm die Art des Endproduktes im Hinblick auf die Größe des Restes R so weit, daß man einzelne Glieder der homologen Reihe oder zumindest einen sehr engen Bereich von Homologen nahezu selektiv herstellen kann. Es hat sich dabei gezeigt, daß in Nährlösungen, die Stärke über 3,5% enthalten, vor allem Aminozuckerderivate mit 4 bis 40 Hexoseeinheiten gebildet werden, und daß für diese Produktion insbesondere der Stamm SE 50/13 (CBS 614.71) geeignet ist. Es genügt aber unter Umständen schon, zu Nährlösungen, die z. B. 3,5% Glucose als Grundkohlenstoffquelle enthalten, 0,1 bis 3%, am günstigsten 0,5 bis 2%, Stärke zuzugeben, um Gemische von Aminozuckerderivaten mit 4 bis 40 Hexoseeinheiten zu erhalten. Des weiteren hat es sich gezeigt, daß in stärkefreien Nährlösungen und insbesondere bei Zugabe von Maltose zur Nährlösung, insbesondere mit dem Stamm SEjO (CBS 961.70) vorwiegend Aminozuckerderivate mit 2 bis 3 Hexoseeinheiten gewonnen

2^ri werden können. Besonders geeignet zur Herstellung des Aminozuckerderivats mit R = Glucose haben sich Nährlösungen erwiesen, die allein Glucose als Kohlenstoffquelle enthalten. Enthält die Nährlösung Glucoseüberschuß, so werden bei längerer Fermentationsdauer

ίο auch die längerkettigen Aminozuckerderivate gebildet. Man kann das in gewissen Grenzen unterbinden, wenn bei der Fermentation die Erschöpfung der Stickstoffquellen zeitlich mit der Erschöpfung der Glucose zusammenfällt. Verzichtet man bei den Nährlösungen

r. ganz auf Glucose und gibt als Kohlenstoffquelle Maltose, so erhält man überwiegend das Aminozuckerderivat mit 2 Hexoseeinheiten. Dabei kann man auch die reine Maltose durch billigere Gemische ersetzen, wie z. B. durch einen natürlichen Malextrakt.

Dem Gehalt an Maltotriose entsprechend wird dann auch das nächste höhere Homologe mitgebildet. Besonders geeignet für die Herstellung der niederen Homologen erweist sich der Stamm SE 50/1IU, der in optimalen Nährlösungen etwa die doppelte Ausbeute an

γ, niederen Homologen ergibt als der Stamm SE 50/13.

Bei den Fermentationen kann die Zusammensetzung der übrigen Nährlösung, insbesondere die Konzentration der Stickstoffquellen und die Salzzusainmensetzung in weiten Bereichen schwanken.

w Die Nährmedien werden in der üblichen Weise sterilisiert. Die pH-Werte der Nährlösungen liegen zwischen 5,0—8,5, am besten zwischen 6,0—7,8. Die Bebrütungstcmperaturen liegen zwischen 15 und 45"C. zweckmäßig zwischen 24 und 32°C. Für die Herstellung

ν, von höheren Homologen mit den Stämmen SF. 50 und SE 50/13 ist eine höhere Temperatur, z. B. 28°C, für die Herstellung der niederen Homologen mit den Stämmen SE 50 und SE 50/110 eine niedere, z. B. 24"C, günstiger. Die Kulturdauer beträgt 1—8 Tage, am besten 2-b

M) Tage. Längere Kulturdauer, besonders bei Kohlenhydratüberschuß. begünstigt die Bildung der höheren Homologen. Der Endpunkt der Fermentation wird durch dünnschichtchromatographische Bestimmung der Zusammensetzung bestimmt. Da die Verbindung der

h^r> I MTiiel I auch die Enzyme Amylase und Saecharase zu iwMimen vermögen, kann das Ausmaß der Hemmung auch in hervorragender Weise zur Endpunktbestimmung sowie überhaupt zu Konzentrationsbestimmun-

gen herangezogen worden.

Die niederen Homologen der Aminozuckerderivate der Formel I lassen sich auch durch Abspaltung von Hexoseeinheiten aus den höheren Homologen gewinnen. Die Abspaltung geschieht entweder mit wäßrigen Säuren, insbesondere mit 1 — 5normalen Mineralsäuren bei Temperaturen von 50 bis 100⁰C₁ insbesondere bei Temperaturen von 90 bis 100^cC, in etwa 10 bis 180 Minuten, oder durch Inkubation mit Enzymen (Hydrolasen), i:.sbesondere mit /Ϊ-Amylasen oder nicht hemmbaren *-Amylasen oder Aniyloglucosidasen mikrowellen Ursprungs, wie z. B. «-Amylasen aus Bacterium subtilis, oder durch Inkubation mit Mikroorganismen, die in Nährlösungen, weiche die höheren Homologen der Aminozuckerderivate in Gehalten von 1 bis 10%, am besten 2 bis 5%, inkorporiert zweckmäßig als alleinige Kohlenstoffquelle enthalten, zu wachsen vermögen.

Die Isolierung und Reinigung der Aminozuckerderivate geht aus entweder von mikrobiologischen Kulturbrühen oder von sauren Hydrolysaten oder von Inkubationsgemischen, in denen der enzymatische und/oder mikrobiologische Umbau oder Abbau der höheren Homologen der Aminozuckerderivate durchgeführt wurde.

Je nach dem Molekulargewichtsbereich, dem die zu isolierenden Substanzen zuzuordnen sind, erweisen sich verschiedene Methoden der Aufarbeitung als zweckmäßig. Die Isolierung geschieht z. B. bei den höheren Homologen durch direkte Fällung nach vorherige! Entfärbung und Einengung der Lösungen.

Die niedermolekularen Homologen gewinnt man dagegen am besten durch Adsorption z. B. an Aktivkohle bei neutralem pH mit anschließender Desorption mit wäßrigen Alkoholen oder Aceton, zweckmäßig 50—80%igem Aceton. Besonders vollständig gelingt die Desorption bei saurem pH-Wert im Bereich von pH 1,5—4, am günstigsten pH 2—3.

Wenn die Ausgangslösungen sehr dunkel gefärbt sind, werden siu vor der Adsorption mittels Aktivkohle bei sauren pH-Werten (pH 1 —3) oder mit einem beliebigen unspezifischen Adsorptionsharz im Bereich von pH 2 — 7, zweckmäßig bei pH 2—3, entfärbt. Die Aktivkohle bindet nur im sauren Bereich vorwiegend Farbstoffe, während das Harz die Aminozuckerderivate weder im Neutralen noch im Sauren adsorbiert.

Zur Abtrennung der Aminozuckerderivate von inaktiven Sacchariden und anderen Nebenverbindungen nutzt man den schwach basischen Charakter dieser Komponenten aus. Unter geeigneten Bedingungen (pH 1—8, am besten pH 2—4; bei niedriger lonenstärke, entsprechend einer Leitfähigkeit < 10 mS, vorzugsweise <2 mS) werden die homologen Aminozuckerderivate von stark sauren KationenaustaMschern in der H+ -Form gebunden. Besonders gut lassen sich die Aminozuckerderivate aus acetonischer Lösung (50% bis 80% Aceton, pH 1 bis 5, zweckmäßig pH 2 bis 4) an Kationenaustauscher binden, die unter diesen Bedingungen eine wesentlich höhere Kapazität für die Substanzen zeigen. Unter der Voraussetzung, daß die Lösung mehr als 50% Aceton enthält, gelingt die Bindung auch an schwach saure Austauscher gut.

Zur Desorption der Aminozuckerderivate der Formel I von den Kationenaustauschern verwendet man am besten wäßrige Ammoniaklösungen. Aus den Desorbaten zieht man den Ammoniak im Vakuum ab und gewinnt die Aminozuckerderivate nach Einengen der Lösung durch Lyophilisation oder Fällung mit organischen Lösungsmitteln, am günstigsten mit 10—20 Volumina Aceton.

Zur Reindarstellung der einzelnen Glieder aus der homologen Reihe der Aminozuckerderivate der Formel I, am besten solcher, in welchen R 1 bis 7 Hexoseeinheiten enthält, Chromatographien man die vorgereinigten Präparate über ein geeignetes Molekularsieb, z. B. ein Polyacrylamidharz, und untersucht die Fraktionen des Eluates dünnschichichromatographisch. Fraktionen, welche die Aminozuckerderivate fein

ίο enthalten, werden vereinigt rechromatographiert und schließlich nach Einengen lyophilisiert oder mittels organischer Lösungsmittel, wie oben beschrieben, gefällt Bei dieser Methode bleiben die höheren Homologen, in welcher R 7 bis 40 Hexosen enthält, im Ausschlußvolumen. Aus dieser Lösung können gewünschtenfalls einzelne Glieder der Homologen bzw. bestimmte Mischungen dieser homologen Verbindung gegebenenfalls durch mehrfache Chromatographie erhalten werden.

Alle Aminozuckerderivate der Formel I haben die gemeinsame Eigenschaft, daß sie bei saurer Totalhydrolyse die Verbindungen der Formel IV [C13H19O7N], für welche die nachstehende Strukturformel vorgeschlagen wird, sowie das entsprechende Monosaccharid liefern.

OH

HO

HOH,C

OH

(IV)

OH

Wie bereits erwähnt, können Konzentration und Reinheit der Verbindungen der Formel I leicht mit Hilfe ihrer Eigenschaften, Amylase und Saccharose zu hemmen, bestimmt werden. Als zweckmäßigerweise zu verwendende Maßeinheiten seien die Amylase-lnhibitor-Einheit, im folgenden auch AIE und die Saccharase-

A-, Inhibitor-Einheit, im folgenden auch SIE genannt, angegeben. Die Definition und Bestimmung dieser Einheiten ist aus dem folgenden Amylasetest und Saccharasetest ersichtlich:

1. Amylasetest

Eine Amylase-lnhibitor-Einheit (1 AlE) ist definiert als die Menge Inhibitor, die zwei Amylaseeinheiten zu 50% inhibiert. Eine Amylaseeinheit (AE) ist die Menge an Enzym, die in einer Minute unter den unten angegebenen Testbedingungen 1 μΑςυίνβΙεηΐ glucosidischer Bindungen in der Stärke spaltet. Die μνβΙ gespaltenen Bindungen werden als μ\α\ gebildeter

bo reduzierender Zucker mit Dinitrosalicylsäure kolorimetrisch bestimmt und mit Hilfe einer Maltoseeichkurve als p\a\ Maltoseäquivalente angegeben. Zur Durchführung des Testes werden 0,1 ml Amylaselösung (20-22 AE/ml) mit 0—10 μg Inhibitor oder 0-20 μΙ

b5 der zu testenden Lösung in 0,4 ml 0,02-m-Natriumglycerophosphatpuffer/0,001-In-CaCI₂, pH 6,9, versetzt und etwa 10—20 Minuten in einem Wasserbad von 35°C äquilibriert. Dann wird 5 Minuten mit 0,5 ml einer auf

35°C vorgewärmten 1% Stärkelösung (Stärke, löslich. z. B. der Firma Merck, Darmstadt, Nr. 1252) bei 35°C inkubiert und anschließend mil 1 ml Dinitrosalicylsäure-Reagens (nach p. Bernfeld in Colowick-Kaplan, Mcth. Enzymol., Band 1, Seite 149) versetzt. Zur Farbenlwicklung wird der Ansatz 5 Minuten auf dem siedenden Wasserbad erhitzt, dann abgekühlt und mit 10 ml destilliertem Wasser versetzt. Die Extinktion bei 540 nm wird gegen einen entsprechend angesetzten Leerwert ohne Amylase gemessen. Zur Auswertung wird aus einer vorher aufgenommenen Amylasecichkurve die nach Inhibitorzusatz noch wirksame Amylaseaklivitäi abgelesen und daraus die prozentuale Hemmung der eingesetzten Amylase errechnet. Die prozentuale Hemmung wird als Funktion des Quotienten

jig Inhibitor*)
AE**)

*) Bezogen auf Trockensubstanz.
** AE im nicht inhibierten Ansatz der gleichen Serie.

aufgetragen, der 50% Hemmungspunkt aus der Kurve abgelesen und auf AIE/mg Inhibitor umgerechnet.

2. Saccharasetest

Eine Saccharase-Inhibitor-Einheit (SIE) ist definiert als die Menge Inhibitor, die zwei Saceharaseeinheiten zu 50% inhibiert. Eine Saccharaseeinheit (SE) ist die Menge an Enzym, die in einer Minute unter den unten angegebenen Testbedingungen 1 μΜοΙ Saccharose in Glucose und Fructose spaltet. Die μΜοΙ gebildete Glucose werden mit Hilfe der Glucoseoxidase-Reaktion quantitativ bestimmt unter Bedingungen, bei denen eine weitere Saccharosespaltung durch die Saccharase nicht mehr stattfindet. Zur Durchführung des Testes werden 0,05 ml einer auf 0,12 SE eingestellten Saccharaselösung¹) mit 0—20 μg Inhibitor oder 2—20 μΙ der zu testenden Lösung versetzt und mit 0,1-m-Natriummaleinatpuffer, pH 6,0 auf 0,1 ml aufgefüllt. Es wird 10 Minuten bei 35°C äquilibriert und dann mit 0,1 ml einer auf 35°C vorgewärmten 0,05-m-Saccharoselösung in O.l-m-Natriummaleinatpuffer, pH 6,0, versetzt. Man inkubiert 20 Minuten bei 35° C und stoppt die Saccharase-Reaktion durch Zugabe von 1 ml Glucoseoxidase-Reagens²) ab und inkubiert weitere 30 Minuten bei 35° C Danach wird 1 ml 50% H₂SO₄ zugesetzt und bei 545 nm gegen einen entsprechenden Leerwert gemessen. Zur Auswertung wird die prozentuale Hemmung der eingesetzten Saccharase berechnet und aus dem 50% Hemmpunkt mit Hilfe einer Glucoseeichkurve auf SIE/g bzw. SIE/Liter umgesetzt.

') Solubilisierte Saccharase aus Schweinedünndarmmucosa nach B. Borgström, A. Dahlquist Acta ehem. Scand. 12 (1958). Seite 1997. Mit 0,1-m-Natriummaleinatpuffer pH 6,0 auf entsprechenden SE-Gehalt verdünnt.

²) Das Glucoseoxidase-Reagens wird durch Lösen von 2 mg Glucoseoxidase (z.B. der Fa. Boehringer, Nr. 15 423) in 100 ml 0,565-m-Tris-HCl-Puffer pH 7,0 und anschließenden Zusatz von 1 ml Detergenslösung (2 g eines nichtionogenen, oberflächenaktiven Stoffes, der durch die Reaktion von t-Oxtylphenol mit Äthylenoxid entsteht + 8g 95% reinstem Äthanol), I ml Dianisidinlösung (260 mg o-Dianisidin. 2 HC in 20mlH2O) und 0,5 ml 0,1%igcr wäßriger Peroxidaselö sung(z. B. der Fa. Boehringer. Nr. 15 302) hergestellt

Die erfindungsgemäß verwendbaren Verbindunger der Formel 1 weisen die Eigenschaften auf, in Tieren das Verhältnis des Anteiles an unerwünschtem Fett zum Anteil des erwünschten fettarmen Fleisches (mageres Fleisch) zugunsten des mageren Fleisches in hohem

in Maße zu beeinflussen. Dies isl von besonderer Bedeutung für die Aufzucht und Haltung von Masiiieren, z. B. von Schweinen, aber auch von erheblicher Bedeutung für die Aufzucht und Haliung von sonstigen Nutztieren und Ziertieren. Die Verwendung der Verbindungen der Formel I kann weiterhin zu einer erheblichen Rationalisierung der Fütterung der Tiere führen. Da sie eine gewisse Verzögerung der Verdauung bewirken, wird die Verweildauer der Nährstoffe im Verdauungstrakt verlängert, wodurch in vielen Fällen eine mit wenig Aufwand verbundene ad libitum-Fütterung ermöglicht wird. Weiterhin ergibt sich bei der Verwendung der Verbindungen der Formel I in vielen Fällen eine erhebliche Einsparung von wertvollen Proteinen im Futter.

Die Wirkstoffe der Formel I können somit praktisch in allen Bereichen der Tierernährung als Mittel zur Reduzierung des Fettansatzes sowie der Einsparung von Futtereiweiß verwendet werden.

Die Wirksamkeit der Wirkstoffe der Formel I ist

in hierbei weitgehend unabhängig von der Art und dem Geschlecht der Tiere. Besonders wertvoll erweisen sich die Wirkstoffe der Formel I bei Tierarten, die überhaupt oder in bestimmten Lebensabschnitten zu stärkerer Fetteinlagerung neigen.

Als Tiere, bei denen die Wirkstoffe der Formel I zur Reduzierung des Fettansatzes und/oder zur Einsparung von Futtereiweiß eingesetzt werden können, seien beispielsweise folgende Nutz- und Ziertiere genannt: Warmblüter wie Rinder, Schweine, Pferde, Schafe, Ziegen, Katzen, Hunde, Kaninchen, Pelztiere, z. B. Nerze, Chinchilla, andere Ziertiere, z. B. Meerschweinchen und Hamster, Labor- und Zootiere, z. B. Ratten, Mäuse, Affen usw., Geflügel, z. B. Hühner, Gänse, Enten, Truthähne, Tauben, Papageien und Kanarienvögel und Kaltblüter, wie Fische, z. B. Karpfen und Reptilien, z. B. Schlangen.

Die Menge der Wirkstoffe, die den Tieren zur Erreichung des gewünschten Effektes verabreicht wird, kann wegen der günstigen Eigenschaften der Wirkstoffe

so weitgehend variiert werden. Sie liegt bei 0,5 mg bis 2,5 g, insbesondere 10 bis 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag. Die Dauer der Verabreichung kann von wenigen Stunden oder Tagen bis zu mehreren Jahren betragen. Die passende Menge Wirkstoff sowie die passende Dauer der Verabreichung stehen in engem Zusammenhang mit dem Fütterungsziel. Sie hängen insbesondere von der Art, dem Alter, dem Geschlecht dem Gesundheitszustand und der Art der Haltung der Tiere ab und sind durch jeden Fachmann leicht zu ermitteln.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe werden den Tieren nach den üblichen Methoden verabreicht Die Art der Verabreichung hängt insbesondere von der Art, dem Verhalten und dem Allgemeinzustand der Tiere ab. So kann die Verabreichung einmal oder mehrmals täglich in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen oral erfolgen.

Die Wirkstoffe der Formel I können als reine Stoffe oder in formulierter Form verabreicht werden. Mit

eingeschlossen ist selbstverständlich auch die Applikation geeigneter Zubereitungen über das Trinkwasser.

Die Wirkstoffe der Formel I können gegebenenfalls in formulierter Form auch zusammen mit anderen Wirkstoffen, z. B. Mineralsalzen, Spurenelementen, Vitaminen, Eiweißstoffen, Energieträgern (z. B. Stärke, Zucker, Fette), Farbstoffen und/oder Geschmacksstoffen in geeigneter Form verabreicht werden.

Empfehlenswert ist die orale Verabreichung zusammen mit dem Futter und/oder Trinkwasser, wobei je nach Bedarf die Wirkstoffe der Gesamtmenge oder nur Teilen des Futters und/oder Trinkwassers zugegeben werden.

Die Wirkstoffe der Formel I können nach üblichen Methoden durch einfaches Mischen als reine Stoffe, am besten in fein verteilter Form oder in formulierter Form in Mischung mit eßbaren, nichttoxischen Trägerstoffen, gegebenenfalls auch in Form eines Premix oder eines Futterkonzentrates, dem Futter und/oder dem Trinkwasser beigefügt werden.

Die Art des Futters und seine Zusammensetzung ist hierbei ohne Belang. Es können alle gebräuchlichen, handelsüblichen oder speziellen Futterzusammensetzungen verwendet werden, die vorzugsweise das übliche, für eine ausgewogene Ernährung notwendige Gleichgewicht aus Energie- und Eiweißstoffen, einschließlich Vitaminen und Mineralstoffen enthalten. Das Futter kann sich beispielsweise zusammen aus pflanzlichen Stoffen, /.. B. ölkuchenschroten, Getreideschroten, Getreidenebenprodukten, aber auch aus Heu, Gärfutter, Rüben und anderen Futterpflanzen, aus tierischen Stoffen, z. B. Fleisch- und Fischprodukte, Knochenmehl, Fette, Vitamine, z. B. A-, D-, E-, K- und B-Komplex sowie spezielle Proteinquellen, z. B. Hefen, sowie bestimmten Aminosäuren und Mineralstoffen und Spurenelementen, wie z. B. Phosphor und Eisen, Zink, Mangan, Kupfer, Kobalt, Jod usw.

Es können die Wirkstoffe gegebenenfalls auch durch ihre Oberfläche bedeckenden geeigneten Mittel, z. B. mit nichttoxischen Wachsen oder Gelatine, vor Luft, Licht und/oder Feuchtigkeit geschützt werden.
Beispiel für die Zusammensetzung eines fertigen Mischfutters, für Geflügel, das einen Wirkstoff der Formel I enthält:

200 g Weizen, 340 g Mais, 360,3 g Sojaschrot, 60 g Rindertalg, 15 g Dicalciumphosphat, 10 g Calciumcarbonat, 4 g jodiertes Kochsalz, 7,5 g Vitamin-Mineral-Mischung und 3,2 g Wirkstoff-Premix ergeben nach sorgfältigem Mischen 1 kg Futter.

Die Vitamin-Mineral-Mischung besteht aus:

630 g Futtergetreideschrot (zusammengesetzt aus 200 g Mais-, 150 g Gerste-, 150 g Hafer- und 130 g Weizenschrot), 80 g Fischmehl, 60 g Sojaschrot, 58,8 g Tapiokamehl, 38 g Bierhefe, 50 g Vitamin-Mineral-Mischung für Schweine (Zusammensetzung z. B. wie beim Kükenfutter), 30 g Leinkuchenmehl, 30 g Maiskleberfutter, 10 g Sojaöl, 10 g Zuckerrohrmelasse und 2 g Wirkstoff-Premix (Zusammensetzung z. B. beim Kükenfutter) ergeben ίο nach sorgfältigem Mischen 1 kg Futter.

Die angegebenen Futtergemische sind vorzugsweise zur Aufzucht und Mast von Küken bzw. Schweinen abgestimmt, sie können jedoch in gleicher oder ähnlicher Zusammensetzung auch zur Aufzucht und Mast andererTiere verwendet werden.

Wie bereits erwähnt, können die Wirkstoffe der Formel I einzeln oder aber auch in beliebigen Mischungen untereinander verwendet werden, wobei sowohl die reinen Wirkstoffe als auch die bei der Herstellung erhaltenen rohen Wirkstoffe gegebenenfalls nach einer Grobreinigung eingesetzt werden. Als Mischungen können z. B. Gemische von Verbindungen der Formel I Verwendung finden, welche z. B. etwa 7 bis 40, zweckmäßig 7 bis 25 und insbesondere 7 bis 20 Hexosen im Rest R enthalten. Es können jedoch auch Verbindungen einzeln oder in Mischungen untereinander verwendet werden, welche 1 bis 7, zweckmäßig 1 bis 3 Hexosen im Rest R enthalten.

ω Ebensogut können auch Gemische der niederen und der höheren Homologen eingesetzt werden. Bei besonders dextrinhaltigen Futterzubereitungen (z. B. Zuckerrüben) kann es sich empfehlen, Verbindungen der Formel I zu verwenden, in welchen R aus einer

j) geringen Zahl, z. B. 1 bis 7, zweckmäßig 1 bis 3 Hexoseresten besteht, bzw. Mischungen von Verbindungen der Formel I zu verwenden, in welchen ein höherer Anteil der niederen Homologen enthalten ist. Bei besonders stärkehaltigen Futterzubereitungen kann

4» es zweckmäßig sein, Verbindungen der Formel I zu verwenden, in denen R aus einer höheren Zahl, z. B. 5 bis 35, zweckmäßig 7 bis 20 Hexoseresten besteht, bzw. Mischungen zu verwenden, in welchen ein höherer Anteil an höheren Homologen enthalten ist. Die

v, Zusammensetzung von Wirkstoffgemischen kann sehr stark variiert werden und ist als nicht kritisch zu betrachten. R liegt jedoch immer im im Anspruch 1 angegebenen Bereich.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäß verwendba-

^rM ren Verbindungen der Formel I kann durch die folgenden Beispiele 1 und 2 demonstriert werden:

6000 I.E. Vitamin A, 1000 I.E. Vitamin D₃, 10 mg Vitamin E, 1 mg Vitamin K* 3 mg Riboflavin, 2 mg Pyridoxin, 20 meg Vitamin B12,5 mg Caiciumpantothenat, 30 mg Nikotinsäure, 200 mg Cholinchlorid, 200 mg MnSO₄ x H₂O, 140 mg ZnSO₄ χ 7 H₂O, 100 mg FeSO₄ χ 7 H₂O und 20 mg bo CuSO₄ χ 5 H₂O. Der Wirkstoff-Premix enthält den Wirkstoff der Formel I in der gewünschten Menge, z.B. 1600mg entsprechend 5-1O⁶ A]E und zusätzlich 1 g DL-Methionin sowie so viel Sojabohnenmehl, daß 3,2 g Premix entstehen.

Beispiel für die Zusammensetzung eines Schweinemischfutters, das einen Wirkstoff der Formel I enthält:

Beispiel 1

Der Einfluß der Aminozuckerderivate der Formel I
auf die Depotfettentwicklung bei Ratten

Mahlzeitengefütterten Ratten wurde 27 Tage lang der Wirkstoff aus Beispiel 3 mit dem Futter zugeführt. Die nach dieser Zeit vorgenommene Wägung des epididymalen und retroperitonealen (perirenalen) Fettgewebes ergab, daß der Wirkstoff eine dosisabhängige Abnahme bzw. verminderte Ausbildung des epididymalen und retroperitonealen Fettgewebes um 15—40 Prozent bewirkt (vgl. Tabelle 1). Die faecale Stärkeausscheidung war in allen Gruppen gleich.

Tabelle 1

Fettgewebsgewichte in mg ± Is*) Ratte und pro 100 g Ratte; *) = Standardabweichung

Gewebe

Versuchsgruppen (Einteilung s. unten) I 11

III

IV

Retroperit. Fett/Ratte
Retroperit. Fett/100 g Ratte

Epididym. Fett/Ratte
Epididym. Fett/100 g Ratte

/><0,05

662 ± 86
361 (= 100%)

1473 ± 344
805 (= 100%) 484 ± 206
271 (= 75%)

1213 ±218
685 T= ¥5%)

449 ±219
274 (= 76%)

1288 ± 294

400 ± 188 226 (= 63%)

972 ± 237 549 (= 68%)

. ρ < 0,01 gegen Gruppe (= Prozent zur Kontrollgruppe |Gr. I)).

Gruppeneinteilung:
Gruppe I = Kontrolle

Gruppe II = 0,010 Mega AIE WirkstofT/100 g Futter
Gruppe III = 0,050 Mega AIE WirkstofT/lOO g Futter
Gruppe IV = 0,500 Mega AIE WirkstofT/lOO g Futter

Jede Gruppe enthielt 12 Tiere.

Die Tabelle 1 zeigt deutlich, daß die Tiere, welche Wirkstoff erhielten, erheblich weniger Fett ansetzten als die Kontrolltiere, welche keine Wirkstoff erhielten.

Material und Methoden zu Beispiel 1

Tiermaterial:

Futter:

Fütterungszeiten:

männl. Wistar-Ratten/Winkelmann, SPF, 150-200g
Vollfutter mit 50% Stärke,
Leitungswasser ad. libitum

Tierhaltung: 6 Ratten/Käfig mit Drahtboden und

Kotblech

ise^und 10°°bis 16^M
Die Tiere wurden vor Versuchsbeginn 4 Wochen lang an diesen Fütterungsmodus adaptiert.

Organwägungen: Nach Entblutung der Ratten aus dem Orbitalvenenplexus, Kopfschlag und Halsschnitt wurden das epididymale und retroperitoneale Fettgewebe präpariert und gewogen (Genauigkeit^ 0,2 mg).

Beispiel 2

Reduzierung des Fettansatzes und Verbesserung des Eiweißansatzes durch Anwendung des

erfindungsgemäßen Tierfutters

An mahlzeitengefütterte Schweine wurden während der Mast von ca. 60 bis 150 kg Lebendgewicht (ca. 20 Wochen lang) 5,0 mega AIE des Wirkstoff aus Beispiel 3/kg Futter ( = Versuchsgruppe) bzw. kein Wirkstoff (= Kontrolle) verabreicht. Nach Erreichen eines einheitlichen Schlachtendgewichts von ca. 150 kg wurden alle Tiere getötet und eine Reihe von Daten zur Bewertung der Schlachtkörperqualität ermittelt.

Nach kocarianzanalytischer Korrektur auf Anfangsund Endgewicht sowie Dauer der Studie ergaben sich die folgenden Unterschiede in den Schlachtkriterien beider Gruppen:

Tabelle 2

Meßstellen

Fettansatz

Speckdicke Widerrist in cm
Speckdicke Rückenmitte in cm
Speckdicke Lende in cm
Schinken, Speckauflage in kg

Fleischansatz
Kotelett: fettfreier Fleischkern in cm²

Die Ausschlachtungsergebnisse haben ergeben, daß durch Verwendung der erfindungsgemäß verwendbaren Wirkstoffe die Fetteinlagerung reduziert und und der Mit Wirkstoff

5,43 ±0,14
3,42 ± 0,08
4,71 ±0,11
5,03 ± 0,10

50,4 ±1,01

Ohne Wirkstoff

6,71 ±0,12 4,15 ±0,06 5,11 ±0,09 5,49 ± 0,09

45,4 ± 0,84

Fleischansatz (mageres Fleisch) z. B. durch Vergrößerung des Fleischanteils in der Kotelettfläche, verbessert wird.

Material und Methoden zu Beispiel 2

Tiermaterial:

Aus 5 gleichalten Würfen der weißen belgischen Rasse wurden je 4 gleichstarke Tiere (2 männliche kastrierte ( = Borge) und 2 weibliche) ausgewählt und jeweils paarweise auf beide Versuchsgruppen verteilt.

Haltung:

Einzeltierboxen

Futter:

Handelsübliches Schweinemastfutter mit allen Nähr- und Wirkstoffen für optimales Wachstum (siehe hier weiter oben angeführte rviischfutter-Rezeptur für Schweine). Den Tieren, welche den Wirkstoff erhielten, wurde dieser im Futter vermischt gegeben.

Fütterung:

Die Fütterung erfolgte nach der Rationstabelle der Deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG), d. h., die Steigerung der täglichen Futterzuteilung wurde der jeweiligen Gewichtsentwicklung des Gruppendurchschnitts angepaßt. Fütterungszeiten morgens 8⁰⁰ und abends 8⁰⁰ Uhr.

Versuchsdurchführung

a) Fütterungsversuch:

Versuchsbeginn mit ca. 60 kg Lebendgewicht. Fütterung entsprechend dem wöchentlichen Gewichtsforlschritt. Wiegung 1 χ wöchentlich am jeweils gleichen Wochentag morgens nüchtern. 3 Tiere (2 männlich, 1 weiblich) der Versuchsgruppe wurden in der 6., 7. und 13. Woche und 1 Tier (weiblich) der Kontrollgruppe wurde ebenfalls in der 7. Versuchswoche wegen Nahrungsverweigerung aus dem Versuch genommen. Die Sektionsbefunde waren chronische Pneumonic bzw. pneumonischer Infekt. Die Herausnahme der Tiere stand daher in keinerlei Zusammenhang mit der Wirkstoffverfütterung.

b) Schlachtversuch:

Mit Erreichen des vorher festgelegten Schlachtendgewichtes von ca. 150 kg wurden alle Tiere durch Stromstoß getötet. Die Tiere wurden ausgeschlachtet, beide Hälften warm gewogen und für 24 Stunden in ein Kühlhaus gebracht. Nach Erkalten wurde erneut gewogen und die im Ergebnis zusammengefaßten Messungen durchge-

führt die Speckdickenmessungen an den genau festgelegten Meßstellen erfolgten mittels Schublere, die Fettauflage des Schinkens wurde sorgfältig abpräpariert und gewogen. Die Ermittlung der Kotclettfleischflächen wurde bei allen Tieren nach einer dafür entwickelten Standard-Methode zur Schlachtkörperbeurteilung durch Kotelettanschnitt zwischen der 13. und 14. Rippe vorgenommen. Die Kotelettfläche wurde maßstabgerecht fotographiert und die anteiligen Fett- und Fleischflächen mit einem Planimeter ausgemessen.

Auswertung:

Die kovarianzanalytische Korrektur aller Einzclergebnisse erfolgte auf Anfangs- und Endgewicht der Tiere sowie Dauer der Studie.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Aminozuckerderivate der Formel I wird durch Beispiel 3 erläutert:

Beispiel 3

Als Ausgangsmaterial wird eine Zubereitung verwendet, die wie folgt hergestellt wird:

Man beimpft einer: Glasfermenter mit 8 Liter Nährlösung der Zusammensetzung 5,0% Stärke, 1,0% Hefeextrakt. 0,2% K₂HPO₄ mit einem 3 Tage alten Schüttelkolben des Stammes SE 50/13 (CBS 614.71) und bebrütet unter intensiver Rührung und Belüftung 3 Tage bei 28°C und erhält eine Kulturbrühe mit 105 000AIEZmI.

6 Liter dieser Fermentationsbrühe werden nach dem Abkühlen auf 20⁰C mit halbkonzentrierter HNO₃ auf pH 2,5 eingestellt, mit 30 g Aktivkohle versetzt und 10 Minuten gerührt. Anschließend wird 15 Minuten bei 10 000 UpM zentrifugiert und der klare, hellgelbe Überstand nach Neutralisation mit NH3 auf 500 ml eingeengt. Die 500 ml Konzentrat wurden 45 Minuten mit 200 g eines Anionenaustauschers (Cl-) gerührt, abgenutscht, 3mal mit Äthanol und 2mal mit Äther gewaschen und im Vakuum bei 50° C getrocknet. Ausbeute: 36 g eines weißen Pulvers mit 10 ■ 10⁶ AIE/g. Das auf diese Weise erhaltene Produkt entspricht der Formel I, wobei R 7 bis 40 Hexosereste enthält. Die Homologenverteilung kann je nach Versuchsführung schwanken. In vielen Fällen wird ein Produkt erhalten, welches etwa 30% Anteile enthält, in welchen der Rest R aus 20 bis 40 Hexosen besteht und welches etwa 70% Anteile enthält, in welchen der Rest 7 bis 20 Hexosereste enthält.

(Anteile % =Gewichtsanteile)

Claims

Patentansprüche:

!.Tierfutter, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einer Verbindung der Formel

HO

HOH₂C

in welcher

R für eine Oligosaccharidkette mit 1 bis 40 Hexoseresten steht.

10 in einer Menge von 0,5 Milligramm bis 2,5 Gramm/Kilogramm Körpergewicht/Tag.
2. Verfahren zur Herstellung des Tierfutters gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine Verbindung gemäß der Formel I im entsprechenden Verhältnis mit nichttoxischen eßbaren Trägerstoffen vermischt
3. Verwendung des Tierfutters gemäß Anspruch 1 zur Vermeidung eines unerwünschten Fettansatzes und zur Erreichung eines erhöhten Fleischansatzes sowie zur besseren Futterausnutzung in landwirtschaftlichen Nutztieren, insbesondere Schweinen und Küken.