DE2546431A1 - METHODS OF DETOXIFYING NUTRITIONAL PLANT MATERIALS - Google Patents
METHODS OF DETOXIFYING NUTRITIONAL PLANT MATERIALSInfo
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Description
DR. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER REINER F. MEYERDR. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER REINER F. MEYER
DlPL-ING. (1934-1974) DIPL-CHEM. DlPL-ING.DlPL-ING. (1934-1974) DIPL-CHEM. DlPL-ING.
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TELEFON: (089) 472947 TELEX: 524624 LEDER D TELEGR.: LEDERERPATENTTELEPHONE: (089) 472947 TELEX: 524624 LEATHER D TELEGR .: LEATHER PATENT
16. Oktober 1975 Q.735 October 16, 1975 Q.735
UNILMER N.V.UNILMER N.V.
Burgemeester s1Jacobplein 1, Eotterdam NiederlandeBurgemeester s 1 Jacobplein 1, Eotterdam The Netherlands
Verfahren zur Entgiftung von NährpflanzenmaterialienMethod of detoxifying nutrient plant materials
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Entgiftung von bestimmten Nährpflanzenmaterialien und insbesondere von solchen Nahrpflanzenmaterialxen, die als Folge der Anwesenheit von einem oder mehreren toxischen Saponinen hierin toxisch sind, wodurch diese Materialien zur Verwendung als Tierfuttermittel geeignet werden.The invention "relates to a method for detoxifying certain nutrient plant materials, and in particular of such nutrient plant materials, which as a result of the presence of one or more toxic saponins herein are toxic, making these materials suitable for use as animal feed become suitable.
Ein Beispiel für ein solches Pflanzenmaterial ist Alfalfa (Luzerne). Es ist beispielsweise berichtet worden, daß das Füttern von Kücken mit einer Diät, die nur eine so geringe Menge wie 0,2 Gew.-% Alfalfa-Saponin enthält, ihr Wachstum hemmt. Ein anderes Beispiel ist entfettetes Mowramehl oder Bassiamehl, welches nicht als Tierfuttermittel wegen seines hohen Gehaltes (5 % oder mehr) an toxischen Saponinen verwendet ■- . * 'An example of such a plant material is alfalfa (lucerne). For example, it has been reported that feeding chicks a diet containing as little as 0.2% by weight of alfalfa saponin inhibits their growth. Another example is defatted Mowra flour or Bassia flour, which is not used as animal feed because of its high content (5 % or more) of toxic saponins. * '
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werden kann, obwohl es etwa 50 % Kohlehydrate, 8 "bis 13 % Restfett und 15 bis 17 % Protein enthält und somit ein potentieller Bestandteil von Tierfuttermitteln sein könnte. Von den sehr großen Kengen an entfettetem Mowramehl, das in Indien ein Nebenprodukt der Extraktion von eßbarem öl bzw. eßbarem Fett, bekannt als Mahwa-Butter, Mowraöl oder Bassiafett, aus den Saaten von Madhuca latifolie (syn. M. indica, Bassia latifolia, Familie Sapotazeen), ist, wird das meiste als Düngemittel, als Fisch- oder Wurmgift oder als Brennstoff verwandt.although it contains about 50% carbohydrates, 8 "to 13% residual fat and 15 to 17% protein and thus could be a potential component of Ti feed. Of the very large quantities of defatted Mowra flour, which in India is a by-product of extraction of edible oil or edible fat, known as mahwa butter, mowra oil or bassia fat, from the seeds of Madhuca latifolie (syn. M. indica, Bassia latifolia, family Sapotazeen), is mostly used as fertilizer, as fish or Worm poison or used as fuel.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Entgiftung von solchen saponinhaltigen Nährpflanzenmaterialien, so daß sie als Tierfuttermittel geeignet sind oder ihre Eignung hierzu verbessert wird.The object of the invention is to create a method for detoxifying such saponin-containing nutrient plant materials, so that they are suitable as animal feed or their suitability for this purpose is improved.
Gemäß der Erfindung wird ein Nährpflanzenmaterial, das einen Gehalt an toxischen Saponinen aufweist, durch Behandlung mit einem, hydrolysierenden Mittel unter solchen Bedingungen, das eine Hydrolyse der Saponine zu Sapogeninen hervorgerufen wird, entgiftet. Im Gegensatz zu den ursprünglich vorliegenden Saponinen sind die Sapogenine frei von glykosidisehen Einheiten an der 0,-Hydroxylgruppe im Eing A der Steröidstruktur, sie sind in Wasser unlöslich, besitzen praktisch keine Grenzflächenaktivität und sind als Substanz nicht toxisch. Die aus den Saponinen als Ergebnis der Hydrolyse freigesetzten Zucker erhöhen den Nährwert des Produktes.According to the invention, a nutrient plant material, the one Contains toxic saponins by treatment with a hydrolyzing agent under such conditions that a hydrolysis of the saponins to sapogenins is caused, detoxifies. In contrast to the originally present saponins the sapogenins are free of glycosidic units on the 0, hydroxyl group in input A of the steroid structure, they are in Insoluble in water, have practically no interfacial activity and are non-toxic as a substance. Those from the saponins as The sugar released as a result of hydrolysis increases the nutritional value of the product.
Das verwendete Hydrolysemittel kann ein Enzym sein, vorzugsweise ist es jedoch eine Säure und insbesondere eine Mineralsäure wie Schwefelsäure oder Salzsäure, wobei letztere bevorzugt ist. Die Hydrolysebedingungen werden vorzugsweise durch Erhitzen des Pflanzenmaterials-mit einer verdünnten Mineralsäure,The hydrolysis agent used can be an enzyme, but it is preferably an acid and especially a mineral acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid, the latter being preferred. The hydrolysis conditions are preferably by heating of the plant material - with a diluted mineral acid,
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vorzugsweise auf wenigstens 75 °C, geschaffen. Die Reaktion wird geeigneterweise durch Erhitzen des Systems auf den Siedepunkt und durch Halten hierauf durchgeführt.preferably to at least 75 ° C. The reaction is suitably carried out by heating the system to the boiling point and holding it thereon.
tib er schüssige Säure in dem Hydrolyseprodukt kann durch Zugabe eines Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxides wie von Natrium- oder Kaiiumhydroxid oder Calcium- oder Magnesiumhydroxid oder von Ammoniak neutralisiert werden. Das bevorzugte Mittel ist Natriumhydroxid.The excess acid in the hydrolysis product can be added by adding an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide such as sodium or potassium hydroxide or calcium or magnesium hydroxide or neutralized by ammonia. The preferred agent is sodium hydroxide.
Aus dem neutralisierten Produkt kann Wasser durch Filtrieren oder Zentrifugieren entfernt werden, jedoch wird es am besten durch Eindampfen des Produktes zur Trockene entfernt. Dies hat den Vorteil, daß der Verlust von löslichen Nährmaterialien vermieden wird.Water can be removed from the neutralized product by filtration or centrifugation, but it will be best removed by evaporation of the product to dryness. This has the advantage of eliminating the loss of soluble nutrient materials is avoided.
Das erfindungsgemäß hergestellte Produkt kann als Bestandteil von Futtermitteln für Geflügel und für Wiederkäuer in Mengen bis zu 10 bzw. 20 Gew.-% verwendet werden.The product produced according to the invention can be used as a component of feed for poultry and for ruminants in quantities up to 10 or 20% by weight can be used.
Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erläuteriThe invention is explained in more detail using the following example
5 kg gepulvertes, entfettetes Mowramehl (mit einem Saponingehalt von 7 %) wurde 3 Stunden unter Rückfluß mit 20 1- 2 %iger Salzsäure erhitzt. Zuerst trat ein starkes Schäumen auf, jedoch nahm dies allmählich ab und hörte gegebenenfalls vollständig auf. Das Gemisch aus Säure und Mehl, dessen Saponingehalt nun zu nicht-grenzflächenaktiven Sapogeninen hydrolysiert worden war, wurde abgekühlt und es wurden 7 1 Wasser zugesetzt, anschließend allmählich und unter Rühren eine Lösung von 450 g Natriumhydroxid in 1 1 Wasser.5 kg of powdered, defatted Mowra flour (with a saponin content of 7%) was refluxed with 20 1-2% for 3 hours Hydrochloric acid heated. At first there was heavy foaming, but this gradually subsided and eventually stopped completely on. The mixture of acid and flour, the saponin content of which has now been hydrolyzed to non-surface-active sapogenins was cooled and 7 liters of water were added, then gradually and with stirring a solution of 450 g Sodium hydroxide in 1 liter of water.
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Das Gemisch, wurde dann in eine flache Pfanne gegossen und in einem Heißluftofen für 24 Stunden getrocknet. Das getrocknete, behandelte Mehl hatte ein Gewicht von 5,3 "bis 5,4 kg, wobei der größte Teil der Gewichtszunahme der ursprünglichen 5 kg der Bildung von Natriumchlorid in der Stufe der Neutralisation der zur Durchführung der Hydrolyse der Saponine verwendeten Säure zuzuschreiben war.The mixture was then poured into a shallow pan and poured into dried in a hot air oven for 24 hours. The dried, treated flour weighed from 5.3 "to 5.4 kg, where most of the weight gain of the original 5 kg is the formation of sodium chloride in the neutralization stage attributable to the acid used to carry out the hydrolysis of the saponins.
Es wurden chromatografische Untersuchungen wie folgt durchgeführt :Chromatographic studies were carried out as follows :
10 g von jeweils dem nicht-behandelten und dem mit Säure behandelten, entfetteten Mowramehl wurden 15 Minuten mit 50 ml absolutem Alkohol erhitzt und filtriert. Die Filtrate wurden auf 50 ml mit weiterem absolutem Alkohol aufgefüllt. 0,1 ml von jeder dieser Lösungen wurde auf chromatografisches Papier (3 MM Whatman-Papier) aufgetupft, und es wurden aufsteigende Chromatοgramme unter Verwendung von n-Butanol : Äthanol : Wasser (6:2:3) entwickelt, und dann mittels Liebermann-Burchard-Beagens gefärbt (gleiche Mengen von Essigsäureanhydrid und konzentrierter Schwefelsäure). Bei dem Extrakt aus dem nichtbehandelten Mehl trat ein intensiver rosa-violetter Punkt bei Ef = 0,6 und ein sehr schwacher Punkt der gleichen Färbung bei Ef = 0,94 auf, während mit dem Extrakt des behandelten Mehles kein gefärbter Fleck im Bereich von Ef = 0,6 auftrat. Stattdessen war ein starker rosa-violetter Punkt im Bereich Ef = 0,94 vorhanden. Dies bestätigt, daß das Saponin durch die Säurehydrolyse zu dem rascher wandernden und leichteren Sapogenin umgewandelt worden war. . "10 g each of the untreated and the acid-treated, defatted mowra flour was 15 minutes with 50 ml heated with absolute alcohol and filtered. The filtrates were made up to 50 ml with more absolute alcohol. 0.1 ml each of these solutions was printed on chromatographic paper (3 MM Whatman paper) spotted and ascending Chromatograms using n-butanol: ethanol: water (6: 2: 3) developed, and then stained using Liebermann-Burchard Beagens (equal amounts of acetic anhydride and concentrated sulfuric acid). In the case of the extract from the untreated Flour was joined by an intense pink-violet point at Ef = 0.6 and a very faint point of the same color Ef = 0.94, while with the extract of the treated flour no colored stain occurred in the range of Ef = 0.6. Instead, there was a strong pink-purple point in the area Ef = 0.94 available. This confirms that the saponin is converted to the more rapidly migrating and lighter sapogenin by the acid hydrolysis had been. . "
Das nach dem Verfahren dieses Beispiels erhaltene Produkt wurde in ein konventionelles Geflügelfutter eingegeben, um ein Tierfutter A (siehe folgende Tabelle) herzustellen, und dessen Einfluß auf die Wachstumsgeschwindigkeit und die Wirksamkeit derThe product obtained by the procedure of this example was added to a conventional poultry feed to make an animal feed A (see table below) to produce, and its influence on the growth rate and the effectiveness of the
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Futterumwandlung bei Küken wurde mit derjenigen der Futtermittel B (Kontrolle) und C (welches nicht-behandeltes Mowramehl enthielt) verglichen.Feed conversion in chicks was similar to that of feed B (control) and C (which untreated mowra flour contained) compared.
+ = Jedes Futtermittel enthielt eine identische, konventionelle, sehr kleine Menge an einer üblichen Vormischung aus Vitamin/ Spurenmetallen/Antibiotika, die nicht extra aufgeführt ist.+ = Each feed contained an identical, conventional, very small amount of a common premix of vitamin / Trace metals / antibiotics not specifically listed.
Es war keine statistisch signifikante Differenz hinsichtlich des Ergebnisses der Kükenfuttermittel bei den Futtermitteln A und B gegeben, was zeigt, daß das behandelte Mehl sicher bis zu einer Menge von wenigstens 5 Gew.-% des Futtermittels eingesetzt werden kann. Bei dem Futtermittel C waren jedoch mehr als 90 % der Tiere am Ende der fünften Woche nach dem Beginn der Fütterung hiermit gestorben.There was no statistically significant difference in terms of either of the result of the chick feeds for feeds A and B, which shows that the treated flour is safe up to used in an amount of at least 5 wt .-% of the feed can be. For feed C, however, more than 90% of the animals were at the end of the fifth week after the start died of feeding with it.
Die makroskopische und mikroskopische Prüfung der Gewebe von Laboratoriumsratten nach deren Tod (selbst derjenigen der f2-Generation), die mit das behandelte Mehl in einer Menge von 50 % enthaltenden Diäten gefüttert wurden, zeigten überhaupt keine Abnormalitäten.Macroscopic and microscopic examination of the tissues of laboratory rats after their death (even those of the f2 generation) fed diets containing the treated flour in an amount of 50% showed no abnormalities at all.
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