DE2451509C3

DE2451509C3 - Gegen bakterielle Desaminierung geschütztes Futtermittel auf Eiweißbasis

Info

Publication number: DE2451509C3
Application number: DE2451509A
Authority: DE
Inventors: Roland 8859 Burgheim Froede; Heinz 8859 Rennertshofen Singer
Original assignee: Milkivit-Werke A Trouw 4054 Nettetal GmbH
Current assignee: Milkivit-Werke A Trouw 4054 Nettetal GmbH
Priority date: 1974-10-30
Filing date: 1974-10-30
Publication date: 1979-10-25
Also published as: IT1056304B; FR2289121B1; NL184554C; DE2451509A1; ATA824475A; AT351348B; FR2289121A1; NL7512573A; NL184554B; DE2451509B2

Description

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Die Erfindung betrifft das im Patentanspruch 1 definierte Futtermittel auf Eiweißbasis und das im Patentanspruch 2 angegebene Verfahren zur Herstellung eines solchen Futtermittels.

Bekanntlich werden bei Wiederkäuern die in den Futtermitteln vorhandenen natürlichen Eiweißverbindungen wie auch synthetische Proteine und sonstige Stickstoffverbindungen nur sehr unvollkommen ausgenutzt. Das ist im wesentlichen darin begründet, daß die im Pansen, einem der Mägen des Wiederkäuers, vorhandenen Bakterien die Eiweißverbindungen weitgehend bis zum Ammoniak hin abbauen, jedoch nicht in der Lage sind, die Gesamtmengen des durch ihre Tätigkeit gebildeten Ammoniaks zu arteigenen Proteinen aufzubauen, die dann in den weiteren Abschnitten des Verdauungstraktes verdaut und rescrb'pn werden. Auf diese Weise geht ein großer Anteil Eiweißverbindungen des Futtermittels verloren, indem das im Pansen bildende Ammoniak mit dem Urin ausgeschieden wird. Je nach Art des Eiweißfuttermittels s„-i>wankt die Menge an nicht ausgenutztem Eiweiß bzw. dessen Aminosäuren. Sie beträgt aber häufig mehr als 50% — manchmal sogar bis zu 80%.

Es sind deshalb schon wiederholt Verfahren bekanntgeworden, diese Verschwendung wertvoller und ernährungsphysiologisch so bedeutender Eiweißverbindungen zu reduzieren. So wird in den deutschen Patentschriften 16&2441 und 16 92 412 ausgesagt, die Eiweißverbindungen mit gerbenden Substanzen, wie Tannin oder Aldehyden umzusetzen, so daß praktisch sämtliche Amino- bzw. Amidgruppen geschützt sind, dadurch den Pansen ohne Abbau passieren und dann in den nachfolgenden Teilen des Verdauungstraktes zur Verfügung stehen. Nachteilig am Verfahren der DS-PS so 16 92 441 ist, daß dabei das Eiweiß zur Gänze denaturiert und umstrukturiert wird und daß für diese Dureh-und-durch-Umsetzung erhebliche Wassermengen und lange Zeiten erforderlich sind Diese bei der vorausgehenden Quellung aufgenommenen Wassermengen müssen in einem anschließenden Trocknungsprozeß wieder entfernt werden. Dabei ist hinsichtlich der Temperatur eine Beschränkung auf 80 Grad erforderlich, um eine Schädigung der Eiweißverbindungen zu vermeiden. Dss erfordert aber lange Trocknungszeiten und macht damit das Verfahren kostspielig und unwirtschaftlich. Ähnliche Nachteile weist auch das Verfahren nach der DE-PS 16 92412 auf. Dort wird zwar bereits ein lediglich oberflächlicher Schutz der Eiweißpartikelchen angestrebt- Dieses Verfahren ist aber in seinem Ablauf schwierig zu beherrschen und arbeitet mit der zehnfachen Menge an wäßriger Lösung und verhä'tnismäßig langen Einwirkungszeiten, so daß die bei der DE-PS 16 92 441 geschilderten Nachteile in gleichem Ausmaß auch diesem Verfahren anhaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegen bakterielle Desaminierung geschütztes Futtermittel auf Eiweißbasis zu schaffen, das obige Nachteile nicht aufweist und das es insbesondere ermöglicht, den überwiegenden Teil der Eiweißverbindungen chemisch unverändert in Labmagen und Darm zu überführen und das den Aufwand langer Einwirkungszeiten und einer längeren nachträglichen Trocknung zum Austreiben von Wasermengen nicht erfordert

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 definierte Erfindung gelöst

Der ganz wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Futtermittels besteht darin, daß mit einem wesentlich geringeren Aufwand an Zeit und Energie die Eiweißpartikeln oberflächlich weitgehend geschützt sind, damit sie im Pansen nicht desaminiert werden, sondern unabgebaut den Labmagen und Darm erreichen und dort fermentativ abgebaut und resorbiert werden. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß durch die besondere Art, die Aldehyde mit Hilfe der amorphen Kieselsäure auf die Eiweißverbindungen zur Einwirkung zu bringen, zwar die überwiege'ide Menge der Proteine durch die Oberflächenschicht geschützt, aber in ihrer chemischen Struktur nicht verändert ist und damit für den fermentativen AbbsiU und die Resorption unbeeinträchtigt zur Verfügung steht

Damit entgehen die wertvollen nativen Futtereiweiße dem mikrowellen verlustreichen Abbau im Pansen und stehen voll zur Verfügung. Diesem Umstand kommt aus zweierlei Gründer; erhebliche Bedeutung zu. Einmal haben Wiederkäuer wie z. B. Mastrinder zur Zeit ihres größten Wachstums einen erheblichen zusätzlichen Bedarf an Aminosäuren. Zum anderen stimmt das Aminosäuremuster des Mikrobeneiweißes im Pansen, das dann im Labmagen und Darm zur Verfügung steht, nicht überein mit dem optimalen Aminosäuremuster des Wiederkäuers und ist beispielsweise durch einen ziemlich tiefliegenden Wert an Methionin charakterisiert Aus diesem Grund ist Methionin in der Wiederkäuerernährung ein limitierender Faktor. Der Zusatz synthetischen Methionine in die Futterration ist zwecklos, ßsehdern dieses Methionin ebenfalls von den Bakterien abgebaji wd, teilweise als Schwefelquelle Verwendung findet aber jedenfalls nicht im vollen Umfange in das Bakterienproiein eingebaut wird-, so daß also das Bakterienprotein in seiner Zusammensetzung durch Methionin:tulagen nicni zu verbessern ist Andererseits enthiiit Fischmehl relativ viel Methionin, so daß sich das effektive Methioninangebot für den Wiederkäuer wesentlich erhöht, wenn das Eiweiß des FiEchmehss erfindungsgemäß geschützt den Labmagen erreicht

Es ist weiter von großem Vofieii, daß durch das vermehrte Arair.osäureangebot in Labmagen und Darm mehr endogener Harnstoff aus dem rumino-repatitischen Kreislauf in den Pansen zurückfließt und dort

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zusätzlich zur Verfügung steht. nis von 40:60) vermischt wird. Amorphe Kieselsäure

Zweckmäßig werden nur bis zu maximal 70 Gew.-% weist ein sehr großes Absorptionsvermögen auf, so daß

des insgesamt erforderlichen Eiweißes in der vor Abbau z. B. mit 30 bis 40%iger Formaldehydlösung (Formalin)

im Pansen geschützten Form zur Fütterung eingesetzt sehr konzentrierte Mischungen hergestellt werden

und der restliche Bedarf aus dem Grundhitter gedeckt 5 können.

wie aus Mais- oder Grassilage und Getreide. Dadurch Amorphe Kieselsäure ist physiologisch neutral und ist

erhalten die Pansenbakterien zur Aufrechterhaltung als Fließhilfsstoff futtermittelrechtlich zugelassen. Da

ihres Stoffwechsels genügend Stickstoff. die Kieselsäure z.B. mit Formalin keine chemische

Es ist nicht im einzelnen abgeklärt, worin die Bindung eingeht, wird es zwar genügend festgehalten

hervorragende Eignung der amorphen Kieselsäure zur io zum Herantransport an die Eiweißverbindungen, wird

Erzeugung der Oberflächenschicht beruht Wahrschein- dann aber seiner größeren Affinität zur organischen

lieh liegt sie primär darin, daß die amorphe Kieselsäure Substanz wegen leicht abgegeben und von den

als inertes anorganisches Material selbst nicht in Eiweißverbindungen gebunden.

Reaktion tritt, aber andererseits in der Lage ist, große Als gut geeignet hat sich wegen seiner beträchtlichen Mengen der genannten kurzkettigen aliphatischen 15 Wasserlöslichkeit und damit einfachen Handhabung Aldehyde aufzunehmen und zum anderen beim Misch- Formaldehyd in der handelsüblichen Form einer 30 bis Vorgang mit den Eiweißverbindungen die Aldehyde 40%igen Lösung als Formalin erwiesen, das wahr- bzw. den Aldehydabspalter an die Eiweißverbindungen scheinlich noch den Vorteil hat, zumindest teilweise heranträgt Die Aldehyde stehen dadurch optimal für über die Dampfform zu reagieren. Die damit erreichte die Oberflächenreaktion zur Verfügung, andererseits 20 Oberflächen-Schutzwirkung beruht wahrscheinlich darsorgt die Verteilung durch die amorphe Kieselsäure mit in, daß sich Methylenbrücken zwischen den Peptidgrupihrem sehr großen Absorptionsvermögen dafür, daß es pen ausbilden, die die bakterielle Desaminierung im bei einer Oberflächenreaktion bleibt und keine Durch- Pansen blockieren, im sauren Milieu des Labmagens dringung der gesamten Eiweißpartikeln wie beim dann aber wieder zerlegt werden. Auch im Hinblick auf Arbeiten in wäßrigen Lösungen erfolgt Es werden 25 die Leichtigkeit der Wiederfreilegung des Proteins im deshalb auch nur so geringe Wassermengen mitverwen- Labmagen zeigt sich das Umsetzungsprodukt mit det, wie sie für eine gute Durchmischung und Formaldehyd dem mit anderen Aldehyden überlegen.
Handhabung des Gemisches einerseits und andererseits Die erforderliche Menge an Aldehyden ist weitgezur Einbringung von genügenden Mengen Aldehyden hend von der Art und chemischen Struktur der zu unbedingt erforderlich sind. Bei der am günstigsten zum 30 schützenden Eiweißarten abhängig und von der Art der Unlöslichmachen eingesetzten 30—40%igen Formalde- eingesetzten Eiweißfuttermittel. So wird beispielsweise hydlösung ist im Gesamtgemisch eine Wassermenge für Fischmehl annähernd die dreifache Menge an zwischen 15 und 25 Gew.-% ausreichend. Diese Aldehyden benötigt als bei Sojaschrot. Leinschrot liegt Wassermenge ist so gering, daß wahrscheinlich beim im Aldehydbedarf ungefähr in der Mitte zwischen Mischvorgang und der dabei auftretenden Temperatur 35 beiden.

eine erhebliche Menge des Aldehyds verdampft und Das Futtermittel selbst enthält nach dem Vermischen

s dadurch in Gasform auf die Eiweißverbindungen und Erzeugung der Oberflächenschutzschicht unverän-

f einwirkt und voraussichtlich diesem Umstand ganz dert. die mitverwendete amorphe Kieselsäure und hat

erhebliche Bedeutung für Qualität und Eigenschaften deshalb einen Gehalt von 1,5 —15 Gew.-°/o an amorpher

des vor Desaminierung geschützten Eiweißfuüers 40 Kieselsäure als Aldehydüberträger — bezogen auf das

zukommt Die Wassermenge ist außerdem so genng, Gewicht der ursprünglichen Eiweißverbindungen; am

daß sie nicht in einem gesonderten Arbeitsvorgang besten liegt dieser Gehalt bei 2 bis 9 Gew.-°/o. Er richtet

entfernt werden muß, sondern die erfindungsgemäßen sich zwangsläufig nach der Art des Futtermitteleiwei-

oberflächengeschützten Eiweißfuttermittel direkt ßes, da die verschiedenen Arten unterschiedliche

weiterverarbeitet werden können, beispielsweise durch 45 Mengen an Aldehyd benötigen, was sich durch einfache

Verpressen und Einmischen in andere Futtermittel, um Versuche empirisch ermitteln läßt,

ein Fertigfutter herzustellen. Durch die beim Preüvor- Nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung des

gang auftretende Temperatur wird ohnedies ein Teil der Futtermittels auf Eiweißbasis nach der Erfindung an

Flüssigkeit verdampft und vor allem der Rest an einem Beispiel näher beschrieben:

Aldehyd ausgetrieben. 50 In einem weitgehend luftdichten Mischer werden 2 kg

Ein sehr wesentlicher Bestandteil der Erfindung liegt amorphe Kieselsäure und 3 kg 30%ige Formaldehydlöin dem Verfahren zur Erzeugung des nur oberflächli- sung miteinander vermischt und in diese Formalin-Kiechen Schutzes der Eiweißverbindungen. Keinesfalls seisäure-Vormischung ein Gemisch aus 43 kg Sojadarf, wie bei dem vorbekannten Verfahren, durch schrot und 7 kg Fischmehl eingetragen und 20 Min. Verwendung großer Wassermengcn und langer Einwir- 55 gemischt

kungszeiten eine Queiiung und vollkommene Umset- Für die Bereitung eines hochwertigen Beifutters

zung der Eiweißverbindungen bewirkt werden, die alle werden zu

oben aufgezeigten Nachteile mit sich bringen würde und _{6gQ k deJ}. _{SQ erhaltenen} Gemisches von geschätztem

den Aufwand der Trocknirag erheolicher Wassermen- Eiweiß

gen erfordert 60 ^ _{nicaIchimphosphal}

Das erfindungsgemaße Verfahren zum nerstcilen ^ _Natriünibi^r _carb^_nat

eines gegen bakterielle Desannn.enH.g _m ,«magen Kohlensaurer Kalk

von Wiederkauern geschützten Futtermittels auf 70 kg Melasse

Eäweißbasis besteht darin daß da;!Futtermittel auf _{4Qk Mine};_a!stoff., Spurenelement- und Vitamin-

Eiweißbasis in einem gasdichten Gefäß mit einem 65 ° y_ormj_sch_une
Gemisch aus 30 bis 50 Gew.-% amorpher Kieselsäure

und 70 bis 50 Gew.-% 30 bs 40%iger Formaidehydlö- augemischt und daraus Pellets in einer Größe von

sung (am besten in einem Kieselsäure-Formalinverhält- 7—9 mm gepreßt.

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Für ein Tier von einem Lebendgewicht von Die Proben würden zunächst 15 Stunden in

400-500 kg werden der Tagesfutterration aus 22 kg natürlichem Pansensaft inkubiert (bei 38° C) und der

Maissilage und 2 kg Getreide 500 g dieses hochwertigen freigewordene Proteinanteil bestimmt Anschließend

Beifutters zugemischt. wurden die Rückstände wiederum 15 Stunden auf

Vergleichsversuche zwischen behandeltem, d.h.erfin- 5 künstlichem Magensaft nach Merck angesetzt und der

dungsgemäßem, und nicht behandeltem Eiweißfutter dabei erzielte Rückstand wiederum auf künstlichen

werden wie folgt durchgeführt. Darmsaft nach Merck inkubiert

	A	B
	430gSqjaschrot	430 g Sojaschrot
	70 g Fischmehl	70 g Fischmehl
	(unbchandelt)	(beh. nach erfindungs-
		gemäßem Verfahren)
Proteingehait	44,96 %	42,28 %
Einsatz in Pansensaft	20 g	20 g
Pansensaft	180 ml	180 ml
Proteineinsatz	8,99 g	8,46 g
Gelöstes Protein	2,3 g = 25,58%	0,2 g = 2,36%
Ungelöstes Protein	6,6 g = 73,41%	8,3 g = 98,10%
Einsatz in Darmsaft nach	4,84 g	5,27 g
Inkubation in Magensaft
Gelöstes Protein	1,97 g	1,63 g
Ungelöstes Protein	2,94 g = 60%	3,54 g = 67%

Aus diesem Versuch ist eindeutig zu ersehen, daß das gleichgesetzt werden können mit den wesentlich

nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte komplexeren Vorgängen in vivo, wo beispielsweise die

Futtermittel im Pansensaft nur zu 236% gelöst wird. Stickstoffverluste durch Abba» Lm Pansen noch vie!

während unbehandeltes Futtermittel derselben Zusam- 35 größer sind. Sie zeigen aber zumindest am Wert der

mensetzung zu 25,58% gelöst wurde. Außerdem ist Löslichkeit des Proteins bereits die hervorragende

ersichtlich, daß nach Behandlung in künstlichem Magen- Schutzwirkung beim erfindungsgemäßen Futtermittel,

und Darmsaft der Anteil an gelöstem und ungelöstem Die Verwendung der Erfindung kann durch gesetzli-

Protein in beiden Proben beinahe dieselben Werte ehe Bestimmungen, insbesondere durch das Futtermit-

erreicht. Dabei ist jedoch darauf hinzuweisen, daß diese *o telgesetz, beschränkt sein.
in vitro durchgeführten Vergleichsversuche nicht

Claims

10 Patentansprüche:

1. Gegen bakterielle Desaminierung im Vormagen von Wiederkäuern durch Umsetzung mit Aldehyden bzw. aldehydabspaltenden Substanzen oberflächengeschütztes Futtermittel auf Eiweißbasis, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Mischen von 1,5 bis 15 Gew.-°/o amorpher Kieselsäure — bezogen auf das Gewicht der zu schützenden Eiweißverbindungen — mit Formaldehyd, Acetaldehyd, Glyoxal, Glutaraldehyd oder Hexamethylentetramin und 10 bis 30minütiges Vermischen des zu schützenden Futtermittels auf Eiweißbasis mit dieser Mischung hergestellt ist is

2. Verfahren zum Herstellen eines Futtermittels gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Futtermitte! auf Eiweißbasis in einem gasdichten Gefäß mit einem Gemisch aus 30 bis 50 Gew.-% amorpher Kieselsäure und 70 bis 50 Gew.-% 30 bis 40°/oiger Formaldehydlösung vermischt wird.