DE4112866A1

DE4112866A1 - Verfahren zur unterdrueckung von listerien im gaerfutter

Info

Publication number: DE4112866A1
Application number: DE4112866A
Authority: DE
Inventors: Theodor Dr Beck; Friedrich Dr Gross
Original assignee: Sanofi Ceva GmbH
Current assignee: Addcon Agrar GmbH
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1992-10-22
Also published as: DE4112866C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung von Listerien im Gärfutter bzw. die Verwendung einer Kombination von Alkalisalzen der schwefligen Säure und Nitriten zur Unterdrückung von Listerien im Gärfutter, wobei die im Futter vorhandenen Listerien an ihrer Entwicklung gehemmt und weitgehend abgetötet werden.

Zum Einsilieren von schwer silierbarem Futter, wie eiweißreichem oder verregnetem Grünfutter, werden Siliermittel, verwendet, welche die natürliche Milchsäuregärung im Futter (Silage) verbessern und eine schädliche Buttersäuregärung unterdrücken. Es sind dies z. B. Mischungen von Nitriten, Hexamethylentetramin und Benzoesäure (DE-A-23 35 253).

Zur Verhinderung von aeroben Abbauvorgängen in der Silage werden außerdem Mischungen von Benzoaten, Formiaten und Disulfiten verwendet (DE-C-25 07 67).

In den letzten Jahren häufen sich die Beobachtungen, wonach sich in schlecht vergorenen oder verschmutzten Silagen Listerien entwickeln können. Das sind Bakterien, die in Böden vorkommen und bei Tieren, die mit solchen Silagen gefüttert werden, eine Krankheit erzeugen, die als Listeriose bezeichnet wird. Außerdem gelangen diese Listerien beim Melken in die gewonnene Milch und überleben die verschiedenen Verarbeitungsprozesse für Milchprodukte z. B. Käse. Der Verzehr solcher infizierter Milchprodukte kann auch beim Menschen zu schweren Erkrankungen führen. Es besteht deshalb ein großes Bedürfnis, ein zuverlässiges Verfahren zur Unterdrückung von Listerien im Gärfutter zu finden.

An ein chemisches Siliermittel sind zunächst folgende Forderungen zu stellen:
Ernährungsphysiologische Unbedenklichkeit bei der Verfütterung von vergorener Silage, die mit einem Siliermittel hergestellt wurde.

Unterdrückung der gärungsschädlichen Mikroorganismen, wie Enterobakterien, Clostridien, Hefen und Pilze.

Keine ins Gewicht fallende Hemmung von Milchsäurebakterien während des Gärverlaufes. Diese Anforderungen werden von bekannten Siliermitteln in unterschiedlichem Umfang erfüllt. Es ist bisher kein Siliermittel bekannt, dem eine spezifische Hemmung oder Unterdrückung des Wachstums von Listerien zugeschrieben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein Verfahren zu finden, daß bei der Herstellung von Gärfutter das Wachstum von Listerien unterdrückt. Beim Versuch zur Lösung dieser Aufgabenstellung wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, die gezeigt haben, daß eine solche Hemmung auf zweierlei Weise zustande kommt:
1. Durch pH-Absenkung
2. Durch direkte Keimhemmung.

Zu 1: Hemmung des Listerienwachstums durch pH-Absenkung.

Tabelle 1

Wachstum von Listerien in Maissilagen mit unterschiedlichem pH-Wert

Die Tabelle zeigt, daß bei einem pH-Wert von 7-8 eine optimale Listerienentwicklung stattfindet. Bei einem pH-Wert unter 4,0 findet kein Wachstum mehr statt.

Nach Übertragung der jeweiligen Proben auf einen neutralen Nähragar zeigte sich nach dreitägiger Bebrütung bei Nr. 4 keinerlei Wachstum, bei Nr. 3 nur ein sehr schwaches Wachstum. Es ist zu vermuten, daß die vorhandene Milchsäure eine bakterizide Wirkung ausgeübt hat. Aus diesen Ergebnissen ist zu schließen, daß grundsätzlich jedes Siliermittel, das eine ausreichende pH-Absenkung bewirkt, die Unterdrückung der Listerien fördert. Diesbezüglich bestehen 2 Möglichkeiten:

1.1 Zusatz von ausreichenden Säuremengen

Diese Möglichkeit scheitert bei mineralischen Säuren an deren ernährungsphysilogischer Schädlichkeit und bei organischen Säuren aus finanziellen Gründen an einem zu hohen Bedarf, um den pH-Wert ausreichend abzusenken.

1.2 Direkte oder indirekte Förderung der Milchsäuregärung bis zur erforderlichen pH-Absenkung

Diese erfolgt bei allen bekannten Siliermitteln in einem mehr oder weniger großen Umfang. Die pH-absenkende Wirkung ist unzurei chend:

a) Wenn die Milchsäurebildung nicht ausreicht, um den pH-Wert genü gend tief abzusenken z. B. bei Mangel an vergärbaren Kohlehydraten im Futter oder durch Luftzutritt besonders in Randpartien bei man gelhafter Silierungstechnik.
b) Wenn bei der Silageentnahme durch aerobe Abbauprozesse (Nachgä rung) der pH-Wert wieder ansteigt.
c) Bei stark angewelkten Silagen, in denen auch eine hohe Milchsäu rekonzentration den pH-Wert nicht ausreichend absenken kann.

Silagen der Katerogie a) bis c) sind deshalb am häufigsten mit Li sterien infiziert, besonders, wenn das Futter verschmutzt ist.

2. Unterdrückung der Listerien durch keimhemmende Substanzen

Die Erfinder haben nun überraschenderweise gefunden, daß eine Kombination von zwei Substanzen geeignet ist, Listerien auch in nur schwach saurem Milieu direkt zu unterdrücken:

Tabelle 2

Wachstumshemmung der Listerien auf Nährböden bei Anwesenheit verschiedener Konservierungsstofe

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß das Wachstum der Listerien durch die pH-absenkende Wirkung der angegebenen Mittel gehemmt werden kann. In vielen Fällen tritt aber keine oder nur eine unzureichende pH-Absenkung ein, z. B. bei hohen Trockensubstanzgehalten oder bei Säureschwund durch aerobe Stoffumsetzungen (Nachgärungen).

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Unterdrückung von Listerien im Gärfutter, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Futter bei der Einsilierung 0,01 bis 0,06 Gew.-% Alkalisalze der schwefligen Säure und 0,015 bis 0,05 Gew.-% Nitrite, jeweils bezogen auf das einzusilierende Futter, zugesetzt werden.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung von 0,01 bis 0,06 Gew.-% Alkalisalze der schwefligen Säure und 0,015 bis 0,05 Gew.-% Nitrite, jeweils bezogen auf das einzulierende Futter, zur Unterdrückung von Listerien im Gärfutter.

Bevorzugt liegt die obere Grenze für die Menge an Alkalisalzen der schwefligen Säure bei 0,03 Gew.-%. Die untere Grenze für die Nitrite liegt bevorzugt bei 0,02 Gew.-%.

Das Gärfutter enthält neben dem Zusatz gemäß der Erfindung in an sich bekannter Weise Silier- bzw. Konservierungsstoffe, wie sie zur Einsilierung bzw. Herstellung von Gärfutter nach dem Stand der Technik verwendet werden können. Die gemeinsame Verwendung von Alkalisalzen der schwefligen Säure und Nitriten ist aber nach dem Stand der Technik zur Einsilierung von Futter bzw. Herstellung von Gärfutter nicht bekannt. Gemäß der Erfindung kann das Gärfutter einen oder mehrere der nachfolgenden Bestandteile bevorzugt enthalten:
0,02 bis 0,25 Gew.-% Salze der Ameisensäure.
0,01 bis 0,05 Gew.-% Benzoesäure oder deren Salze.
0,01 bis 0,05 Gew.-% Hexamethylentetramin.

Als Salze können die gemäß dem Stand der Technik auf diesem technischen Gebiet üblicherweise eingesetzten Salze verwendet werden, insbesondere Alkalisalze und/oder Erdalkalisalze.

Der überraschende gemäß der Erfindung erzielte Effekt ist aus den nachfolgenden Versuchen, deren Ergebnisse in Tabellen zusammengestellt sind, ersichtlich.

Das variable Verhältnis der Wirkstoffe wird bestimmt vom zu erreichenden pH-Wert des Gärfutters nach Abschluß der Gärung. Dieses ist abhängig

a) vom Trockensubstanzgehalt und der Pufferkapazität des Futters
b) vom Gehalt an vergärbaren Kohlehydraten
c) von der Stärke der synergistischen Wirkung der genannten Verbindungen untereinander.

Bedenken hinsichtlich einer unerwünschten ernährungsphysiologischen Wirkung der verwendeten Konservierungsstoffe bei der Verfütterung des erfindungsgemäß behandelten Futters bestehen nicht, da alle Stoffe seit langem sowohl in der Futterkonservierung als auch bei Lebensmitteln für den menschlichen Verzehr eingesetzt werden.

Tabelle 3

Wachstumshemmung der Listerien durch Kombination verschiedener Konservierungsstoffe

Mit den Einzelsubstanzen Na-Nitrit bzw. Na-Disulfit kann nur mit hohen Anwendungskonzentrationen (0,03%) zwar eine deutliche Hemmung der Listerien erzielt werden (siehe Tabelle 2), jedoch erst durch die Kombination dieser beiden Substanzen ist schon bei niedriger Konzentration (0,02% bzw. 0,03% + 0,015%) eine vollständige Unterdrückung der Listerien unter die Nachweisgrenze erreichbar.

Dieses bei Kulturversuchen erhaltene Ergebnis bestätigte sich auch bei vergleichenden Silierversuchen mit Silomais in den Varianten "sauber geerntet" bzw. "künstlich beimpft mit Listeriensuspensionen geringer Dichte". Das Ergebnis zeigt Tabelle 4.

Tabelle 4

Listeriennachweis in aerob instabilen Maissilagen (pH 3, 75) unbehandelt bzw. künstlich infiziert in Abhängigkeit vom Zusatz der erfindungsgemäßen Substanzen

Für Tabelle 4 wurde Silomais in Versuchssilos einsiliert, es wurden 4 Varianten angelegt: Nr. 1 und Nr. 3 ohne Listerienzusatz, Nr. 2 und Nr. 4 mit 10² g Trockensubstanz-Listerien beimpft. Nr. 3 und Nr. 4 wurden mit einem Zusatz der erfindungsgemäßen Mischung behandelt. Nach 4wöchiger Gärdauer wurden die Silagen auf pH-Wert und Listeriengehalt untersucht. Die Silage Nr. 1 und Nr. 2 (ohne erfindungsgemäßen Wirkstoff) wiesen nur eine geringe aerobe Haltbarkeit auf, weshalb nach 5-tägiger aerober Lagerung der pH-Wert auf 6,9 angestiegen war. Die Silagen Nr. 3 und Nr. 4 blieben dagegen stabil (pH-Wert 3,8. Die Listeriensilagen ohne Wirkstoffzusatz (Nr. 2) enthielten über 10⁷ Listerien, während mit Wirkstoffzusatz (Nr. 4) die Listerien völlig unterdrückt wurden (Nachweisgrenze unter 10²).

Tabelle 5

Nachträgliche Behandlung einer Mais-Silage mit hohen Listeriengehalten

Für Tabelle 5 wurde eine Maissilage mit hohem pH-Wert (6,9) und einem hohen Gehalt an Listerien (über 10⁷) nachträglich mit der erfindungsgemäßen Wirkstoffmischung behandelt. Nach 3 Tagen waren die Listerien nicht mehr nachweisbar.

Anwendungs-Beispiele Beispiel 1

Beim Einsilieren von 100 m³, entsprechend 40 t von stark angewelktem aber verregneten und verschmutzten Gras werden mit Hilfe eines han delsüblichen Dosiergerätes bei der Ernte 0,3% = 120 kg einer Mi schung bestehend aus 10% Ca-Formiat, 10% Na-Nitrit, 10% Natrium- Disulfit, 10% Hexamethylentetramin und 60% Füllstoffe, z. B. Koch salz, zugesetzt.

Beispiel 2

Beim Einsilieren von 300 m³, entsprechend 180 t Silomais werden bei der Ernte mit Hilfe eines handelsüblichen Dosiergerätes 0,20% = 360 kg einer Mischung aus 75% Na-Formiat, 10% Na-Disulfit, 10% Na-Ni trit und 5% Na-Benzoat zugesetzt.

Claims

1. Verfahren zur Unterdrückung von Listerien im Gärfutter, dadurch gekennzeichnet, daß dem Futter bei der Einsilierung
0,01 bis 0,06 Gew.-% Alkalisalze der schwefligen Säure und
0,015 bis 0,05 Gew.-% Nitrite,
jeweils bezogen auf das einzusilierende Futter, zugesetzt werden.

2. Verwendung von
0,01 bis 0,06 Gew.-% Alkalisalze der schwefligen Säure und
0,015 bis 0,05 Gew.-% Nitrite,
jeweils bezogen auf das einzusilierende Futter, zur Unterdrückung von Listerien im Gärfutter.