DE3115382A1

DE3115382A1 - Mittel zur verbesserung der futterverwertung bei wiederkaeuern

Info

Publication number: DE3115382A1
Application number: DE19813115382
Authority: DE
Inventors: Keisuke Kyoto Araki; Nobuo Hyogo Kobayashi
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1980-04-21
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1982-06-09
Also published as: FR2480569A1; CA1194357A; GB2075340A; GB2075340B; FR2480569B1; JPS56148243A; NL8101843A

Description

Mittel zur Verbesserung der Futterverwertung . bei Wiederkäuern

Die Erfindung betrifft die Verbesserung der Futterverwertung von Wiederkäuern.

Es ist eines der Merkmale von Wiederkäuern, daß sie Cellulose, Hemicellulose und Nichtproteinstickstoff, die Tiere mit einem Magen kaum verwerten können, wirksam zu verwerten vermögen. Wiederkäuer haben jedoch den Nachteil, daß die Energie aus den einmal aufgenommenen Konzentraten in hohem Maße als Wärme und Gase im Fermentationsprozess in ihrem Pansen (Vormagen) verloren geht. Wiederkäuer erhalten mehr als die Hälfte ihres Energiebedarfs aus den flüchtigen Fettsäuren, die von Mikroorganismen im Vormagen gebildet werden. So werden die oral aufgenommenen Kohlenhydrate im Vormagen zu Brenztraubensäure zersetzt, und über diese Brenztraubensäure werden verschiedene flüchtige Fettsäuren gebildet. Die hauptsächlich gebildeten Fettsäuren sind Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure sowie geringe Mengen Isovaleriansäure und Valeriansäure. Beim Prozess der Umwandlung von Brenztraubensäure in Propionsäure tritt kein Energieverlust auf, vielmehr findet hier eine leichte Zunahme der Energieretention durch Ausnutzung des Wirkungsgrades des Vorrats an Wasserstoffionen (hydrogen ion pool efficiency) statt. Bei der Bildung von Essigsäure oder Buttersäure geht jedoch ein Teil der Energie in Form von Metan, Kohlendioxid oder Wasserstoff verloren. Daher kann bei Wiederkäuern die Ausnutzung der Kohlenhydrate als Energiequellen durch Einstellung der Fermentationsbedingung im Vormagen so eingestellt werden, daß die relative Bildung von Essigsäure und Buttersäure verringert und die relative Bildung von Propionsäure gesteigert wird.

Es ist bekannt, daß gewisse Antibiotika einschließlich Monensin (ÖS-PS 3 839 557) und Salinomycin (Japanische Offenlegungsschrift 93578/1977; BE-PS 846 142) die Fähigkeit haben, die Futterverwertung bei Wiederkäuern zu verbessern, aber angesichts des sehr großen Futterbedarfs dieser Tiere und des engen Sicherheitsspielraums zwischen wirksamen und toxischen Konzentrationen dieser Verbindungen besteht ein

Bedürfnis zur Entwicklung einer sichereren Verbindung, die mit größerer Wirksamkeit die Futterverwertung steigert.

Da Wiederkäuer schlechte Umwandler von Konzentraten in Fleisch sind, würde die Verbesserung der Futterverwertung durch Manipulation der Fermentation im Vormagen einen großen wirtschaftlichen und sozialen Beitrag leisten.

Die intensive Suche der Anmelderin nach Mitteln, die einer höheren relativen Bildung von Propionsäure beim Fermentationsprozeß: im Vormagen förderlich sein würden, hatte das überraschende Ergebnis, daß Carriomycin eine besonders große Aktivität aufweist, die Bildung von Propionsäure zu steigern und das, während die vorstehend genannten bekannten Mittel nur einen engen wirksamen Konzentrationsbereich aufweisen, jenseits dessen einer scharfe Abnahme der Bildung von flüchtigen Fettsäuren auf Grund ihrer toxischen Wirkung eintritt, Carriomycin einen weiteren Bereich der wirksamen Konzentration aufweist und zu steigender Bildung von Propionsäure proportional zur Dosierung führt und damit Eigenschaften aufweist, die von großem praktischen Nutzen sind.

Untersuchungen, die im Anschluß hieran durchgeführt wurden, führten zu der Feststellung, daß bei Zusatz von Carriomycin oder eines Salzes von Carriomycin zu einer vollständigen Futterration für Wiederkäuer ihr Futterumwandlungsverhältnis erheblich verbessert und auch ihr Körpergewicht gesteigert 5 wird ohne eine Abnahme ihrer Freßlust zu bewirken.

Überraschend war die weitere Feststellung, daß die Wirkung der üblichen Polyätherantibiotika wie Monensin und Salinomycin hinsichtlich der Verbesserung der Futterverwertung derart ist, daß sie zwar das Körpergewicht der Tiere bei Zusatz zu cellulosereichem Futter steigern, aber ihre Wirksamkeit auf Grund einer verringerten Futteraufnahme bei Zusatz zu Futter auf Basis von Konzentraten nicht wesentlich in Erscheinung tritt, während Carriomycin einen wesentlichen Anstieg des Körpergewichts unabhängig davon

hervorruft, ob es cellulosereichem Futter oder Futtermitteln auf Basis von Konzentraten zugesetzt wird.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Methode zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern, wobei man den Wiederkäuern Carriomycin oder ein physiologisch unbedenkliches Salz von Carriomycin verabreicht. Die Erfindung umfaßt ferner ein zur Verbesserung der Futterverwertung von Wiederkäuern dienendes Mittel, das Carriomycin oder eines seiner physiologisch unbedenklichen Salze enthält.

Carriomycin ist ein polyäther-Antibiotikum, das auch als Antibiotikum T-42o82 bekannt ist. Die Eigenschaften des Mikroorganismus, das dieses Antibiotikum bildet, das Verfahren zur Herstellung des Antibiotikums und die physikalischchemischen und biologischen Eigenschaften und Merkmale des Antibiotikums werden ausführlich in der US-PS 4 o69 316 und in Journal of Antibiotics (Tokyo) 31 (1> (1978) 7-14 beschrieben. Ferner wurde Streptomyces hygroscopicus T-42o82, einer der Carriomycin bildenden Stämme, beim Institute for Fermentation, Osaka, Japan und bei der American Type Culture Collection, USA, unter den Zugangsnummern IFO 136o9 bzw. ATCC 31o8o hinterlegt.

Carriomycin kann in Form der freien Säure oder in Form eines Salzes mit einer physiologisch unbedenklichen Base, zum Beispiel einem Alkalimetall (Natrium, Kalium usw.) Erdalkalimetall (Calcium usw.) oder dergleichen verwendet werden. Besonders bevorzugt werden die Natrium- und Kaliumsalze.

Für die Zwecke der Erfindung muß Carriomycin oder sein Salz kein gereinigtes Produkt sein. Es kann wirtschaftlich vorteilhafter sein, daägetrocknete Kulturmedium entweder als solches oder verdünnt mit dem gewöhnlichen Futter oder Trinkwasser in Abhängigkeit von der Carriomyconkonzentration des Kulturmediums zu verwenden.

Das die Futterverwertung verbessernde Mittel gemäß der Erfindung wird hergestellt, in^dem Carriomycin oder ein Carriomycinsalz mit einem festen oder flüssigen Streckmittel oder Verdünnungsmittel gestreckt, bzw. verdünnt und/oder in Anwendungsformen wie Pulver, Staub, Granulat, Tabletten, Flüssigkeiten oder Kapseln gebracht oder dem Futter oder Trinkwasser direkt oder nach vorheriger Dispergierung in einem Verdünnungs- oder Streckmittel zugesetzt wird.

Als Streck- und Verdünnungsmittel eignen sich alle Stoffe, die als solche physiologisch unbedenklich'sind, wobei Stoffe bevorzugt werden, die selbst als Futter oder Futterkomponente dienen können. Als feste Träger eignen sich beispielsweise cellulosereiches Futter wie Heu, Gras, Silofutter usw., Konzentrate wie Getreide (Mais, Gerste, Weizen, Roggen, Hafer usw.), ölmehle(Sojabohnenmehl, Sonnenblumenmehl usw.) und Kleie (Reiskleie, Weizenkleie usw.), Lactose, Saccharose, Glucose, Hefe, Fischmehl, Talkum, Kaolin usw. Als flüssige Träger eignen sich beispielsweise Wasser, physiologische Kochsalzlösung und physiologisch unbedenkliche organische Lösungsmittel. Es ist auch möglich, andere Hilfsstoffe, zum Beispiel Emulgatoren, Dispergiermittel, Suspendiermittel, Netzmittel, Verdickungsmittel, Gelbildungsmittel, Lösungsvermittler usw. in geeigneten Mengen zuzusetzen. Ferner können Konservierungsmittel, Fungizide, Wachstumsfördernde Stoffe (synthetisches Follikelreifungshormon usw.) Antibiotika, Enzympräparate, Milchsäurebakterienpräparate usw. zugegeben werden.

Die einfachste und praktischste Methode der Verwendung des Mittels gemäß der Erfindung zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern wie Rindern, Ziegen und Schafen ist die Verabreichung auf oralem Wege nach Einarbeitung in das Futter. Gegebenenfalls kann das Mittel jedoch auch direkt in den Vormagen des Tieres gegeben werden. Dieses Mittel kann den Wiederkäuern in jeder Wachstumsphase gegeben werden, jedoch wird es am besten nach Einstellung ihrer Vormagen-

fermentationsfunktion (bei Rindern beispielsweise etwa 3 Monate nach dem Kalben) angewandt.

Die Dosis von Carriomycin oder seiner physiologisch unbedenklichen Salze ändert sich mit der Spezies und dem Alter des Tieres, jedoch beträgt die Tagesdosis normalerweise etwa 6o ug bis 3 mg, vorzugsweise etwa 2oo ug

bis 1,5 mg pro kg Körpergewicht der Wiederkäuer. Bevorzugt wird eine Konzentration des Wirkstoffs im Futter von etwa o,3 bis 1oo ppm, insbesondere etwa 1 bis 5o ppm.

Falls erforderlich, kann das Mittel gemäß der Erfindung in Kombination mit geringen Mengen Eiweißfutter, Mineralstoffen, Melassefutter usw. verabreicht werden.

Im Vergleich zu den üblichen Mitteln vom Polyäthertyp zur Verbesserung der Futterverwertung kann Carriomycin den Wiederkäuern mit größerer Sicherheit verabreicht werden.

Die Größenordnung der Verbesserung der Futterverwertung, die bei Wiederkäuern durch Zusatz üblicher Mittel erzielt wird, beträgt etwa 1o %., während das erfindungsgemäß verwendete Carriomycin eine Verbesserung von etwa 15 bis 2o% ergibt. Ferner bewirkt das Letztere in charakteristischer Weise eine Körpergewichtszunahme von etwa 1o bis 2o% über den Kontrollwert. Das Mittel gemäß der Erfindung ist insbesondere deshalb ein ausgezeichneter Futtermittelzusatz, weil es bei Zusatz zu Futtermitteln auf Basis von Konzentraten eine 5 Körpergewichtszunahme von etwa 15% bewirkt.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkungen der Verabreichung von Carriomycin oder eines Carriomycinsalzes.

Beispiel 1

frermentationsversuch mit Rindervormagensaft im künstlichen Vormagen

Der Vormageninhalt eines Rindes, bei dem eine Fistel angebracht worden war und das mit Reisstroh, Ballenheu und Konzentrat, das 73,6% gesamten verdaulichen Nährstoff und 1o,5% verdauliches Rohprotein enthielt, gefüttert worden war, wurde durch 4 Gazelagen filtriert. Im Filtrat wurde ein gleiches Volumen von McDougall Pufferlösung zugesetzt, wobei eine gepufferte Lösung vom Vormagensaft erhalten wurde. Carriomycin und Monensin (Journal of Animal Science 43(3) (1976) 657-664) wurden getrennt in 1 ml Methanol gelöst und zu 29 ml der vorstehend genannten McDougall Pufferlösung des Vormagensaftes zugesetzt. Das Gemisch wurde mit 1 g Maisstärke als Substrat 8 Stunden nach der Methode inkubiert, die in Journal of Animal Science 45(2) (1977) 385-392 beschrieben wird. Die inkubiertß Kultur wurde 2o Minuten mit 3ooo U/M centrifugiert, und ein vorbestimmter Teil der überstehenden Flüssigkeit wurde der Gaschromatographie ( Detektor FID (Flammenionisation Detektor)) zur quantitativen Bestimmung der flüchtigen Fettsäuren, die mikrobiologisch aus dem Substrat gebildet worden waren, unterworfen.

Tabelle 1:

Bildung von flüchtigen Fettsäuren nach 8-stündiger Kultivierung in vitro

Zusatz stoff	-	Gesamtmenge flüchtiger ?ettsäuren	[Essig säure	Propion säure	• Butter säure
	1	(mM/l)^a)	(Mol	Prozent)	o)
,Kontrolle (kein Zusatz stoff)	3	35.4	64.2	18.3	17.5
•Carriomycin-	10	40.3	59.2	25.9	14.9
iNatrium	30	42.4	59.6	25.3	15.1
	1	41 ..9	58.1	28.3	13.6
	3	37.8	56.3	31.2	12.5
Monensin —	10	38.5	60.1	23.8	16.1
Natrium	30	37.7	60.1	24.1	15.7
	35.0	59.6	26.2	14.2
	32.1	55.1	29.4	15.5

a) Summe von Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure.

b) Menge jeder Fettsäure in Mol-Prozent,bezogen auf die Gesamtmenge flüchtiger Fettsäuren.

Die Werte in Tabelle 1 zeigen, daß durch Zusatz geeigneter Mengen Carriomycin die Gesamtbildung an flüchtigen Fettsäuren nicht verringert, sondern erhöht und ein Anstieg der Propionsäuremenge bei sinkenden Mengen der Essigsäure und Buttersäure von 42 auf 93 Mol-Prozent verursacht. Die Zunahme der Bildung von Propionsäure durch Zusatz von Carriomycin ist im Vergleich zum Zusatz von Monensin, das bekanntlich eine analoge Wirkung hat, signifikant hoch.

Beispiel 2

Einfluß eines Carriomycin enthaltenden Futters auf die Mast von Rindern

Fünfzehn japanische braune Zuchtstiere wurden in Gruppen von 5 Tieren (durchschnittliches Körpergewicht 237 kg) verwendet. Die Versuchstiere erhielten 3o8 Tage Futtermittel, die mit o, 1o und 3o ppm Carriomycin-Natrium ergänzt waren um den Einfluß der Carriomycin-Ergänzung zu untersuchen. Das Futter bestand aus 9 Gewichtsteilen eines Konzentrats, das 73,6 % gesamte verdauliche Nährstoffe und 1o,5% verdauliches Rohprotein enthielt (Tabelle 2), mit 1 Teil Reisstroh, das auf 5 cm Länge geschnitten war, und wurde ad libitum verfügbar gemacht. Getrennt davon wurden Mineralsalze ad libitum ver-5 fügbar gemacht. Wasser wurde ebenfalls ungehindert aus einer Tränkvorrichtung zur Verfügung gestellt. Während des Versuchs wurden die Futteraufnähme und die Körpergewichte in Abständen von 2 Wochen notiert, und das Futterumwandlungsverhältnis wurde aus den notierten Werten berechnet.

-Ιο-

Tabelle 2: Zusammensetzung des konzentrierten Futters

	Soj abohnenschrot	Prozent	Tabelle 3:	tägliche Körpergewichts zunähme (kB)	täqliche Futterauf nahme"' (kS)	rutterumwandluncrs· /erhältnis^c'
	Kochsalz	30		0.91	8.66	9.52
	Calcium Carbonat	40		1.10	8.59	7.81
	Insgesamt	16		1.05	8.01	7.65
	6 · i
	6
Materialien	1"
Gerste	1
Mais	1oo
Weizenkleie
Reiskleie,ent- : fettet

	Einfluß eines Carriomycin enthaltenden Futters auf die
	Mast von Rindern (Durchschnitt 65 Rinder)
;
Konzentration von Carriomycin- ■· Natrium (,ppm;
0
10

50

a) Körpergewichtszunahme während der Zeit ·?■ Zahl der Masttage

b) Futteraufnahme während der Zeit * Zahl der Masttage

c) Futteraufnahme ·? Körpergewichts zunähme

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 genannt.

Die Zugabe von Carriomycin zum Futter bewirkt eine Körpergewichtszunahme von 15 bis 21% ohne wesentliche Veränderungen der Futteraufnahme, so daß eine Verbesserung des Futterumwandlungsverhältnisses von 18 bis 25% erzielt wird.

5 Beispiel 3

Einfluß eines Carriomycin enthaltenden Futters auf Schafe

Dreißig Schafe der japanischen Sorte "Corriedale" mit einem mittleren Körpergewicht von 24 kg wurden in Gruppen von 1o Tieren verwendet. Die Tiere erhielten 7o Tage ein Futter, das mit o, 3 und 1o ppm Carriomycin-Natrium ergänzt war, um die Wirkung der Carriomycin-Ergänzung zu untersuchen. Das Futter enthielt 4o% eines gehäckselten Mischheues auf Basis von Obstplantagengras und "thimosy", 38% Weizenkleie und 2o% Mais, ergänzt mit je 1% CalciumJ^arbonat und Natrium-Chlorid. Das Futter wurde ad libitum verfügbar gemacht.

Getrennt hiervon wurde Mineralsalz frei zugänglich vorgesehen. Trinkwasser wurde ebenfalls aus einer Tränkvorrichtung für die Aufnahme ad libitum geliefert. Während der .Versuchszeit wurden die Futteraufnahme und das Körpergewicht in wöchentliehen Abständen notiert. Aus den notierten Werten wurde das Futterumwandlungsverhältnis berechnet.

Tabelle 4:
Wirkung eines Carriomycin enthaltendes Futter^ auf Schafe

Konzentration I tägliche von Carriomycin-J Körperge-

i wichtszunahme (6) a)

¹ .Natrium im
¹ Futter (ppm)

tägliche Tutteraufnahmeb)

Futterumwandlungs verhältnis⁰)

10
30

159 185
181

1.48 1.52 1 46

9.31 8.23 8.05

a) Körpergewichtszunahme während der Zeit * Zahl der Fütterungstage

b) Futteraufnahme während der Zeit f Zahl der Fütterungstage

c) Futteraufnahme t Körpergewichtszunähme

Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt. Durch Zusatz von Carriomycin zum Futter ergibt sich eine Steigerung der Körpergewichtszunahme von 14 bis 16% ohne jede wesentliche Änderung der Futteraufnahme. Hieraus ergibt sich eine Verbesserung des Futterumwandlungsverhältnisses von 12 bis 14%.

Beispiel 4

Zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern können Carriomycin und/oder seine Salze beispielsweise in Form der folgenden Präparate verwendet werden:

1) Carriomycin-Natrium 2o% Sojabohnenmehl 8o%

1oo%

Die beiden Materialien werden zerkleinert und gleichmäßig gemischt, wobei ein Pulver, das 2o% Carriomycin-Natrium enthält, erhalten wird. Dieses 2o%ige Pulver wird einem Futtermittel in einer Menge von 1,5 bis 5oo ppm zugesetzt. Das erhaltene verstärkte Futter wird Tieren verabreicht.

2) Carriomycin-Natrium 5% Weizenkleie 95%

1oo%

Die beiden Materialien werden gemahlen und gleichmäßig so gemischt, daß ein 5% Carriomycin-Natrium enthaltendes Pulver erhalten wird. Dieses 5%ige Pulver wird dem Futter in einer Konzentration von 6 bis 2ooo ppm zugesetzt. Das erhaltene verstärkte Futter wird Tieren verabreicht.

Carriomycin-Natrium	5 g
Äthanol	75 ml
Wasser	Rest

1oo ml

In 75 ml Äthanol werden 9 g Carriomycin-Natrium gelöst. Die Lösung wird mit Wasser auf 1oo ml aufgefüllt. Diese äthanolische, wässrige Lösung wird als solche oder nach weiterer Verdünnung mit Wasser in einer Rate von 0,06 bis 2o ml/Tag pro Tier gegeben.

Claims

Takeda Chemical Industries, Ltd. Dr1-IrIg1K1SChOnWaHKoIn Dr.-Ing. K.W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF D-5000 KULN 1 15. April 1981 AvK/Ax/GG Patentansprüche

1. Mittel zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern, enthaltend eine wirksame Menge Carriomycin oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes von Carriomycin und einem Träger, Hilfsstoff oder Verdünnungs- oder Streckmittel <

2. Mittel nach Anspruch 1 in Form eines Futtermittels.

3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Futtermittel Carriomycin oder dessen physiologisch unbedenkliches Salz in einer Gewichtskonzentration von etwa o,3 bis 1oo ppm enthält.

4· Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das physiologisch unbedenkliche Salz ein Alkalisalz oder Erdalkalisalz ist.

5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisalz das Natriumsalz ist.

6. Verwendung von Carriomycin oder seinen physiologisch unbedenklichen Salzen für die Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern.

7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei man die Verbindung oral in einer Dosis von etwa 6o ug bis 3 m g/kg Körpergewicht pro Tag verabreicht.

8. Verwendung nach Anspruch 6 und 7, wobei die Wiederkäuer Rinder sind.

9. Verwendung nach Anspruch 6 und 7, wobei die Wiederkäuer Schafe sind.

10. Verwendung von Carriomycin oder seinen physiologisch unbedenklichen Salzen für die Herstellung von Mitteln zur Verbesserung der Futterverwertung bei Wiederkäuern.