DE4239139A1 - - Google Patents

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DE4239139A1
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Shuitsu Konno
Ichiro Matsuura
Kunikatsu Shirahata
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KH Neochem Co Ltd
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Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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Description

Die Erfindung betrifft einen Tierfutterzusatz, der in wirksamer Weise die Milchausbeute erhöht, die Milchqualität verbessert, das Wachstum fördert, die Fleischqualität verbessert und/oder die Fortpflanzungseffizienz bei Tieren erhöht und zwar insbe­ sondere bei solchen Tieren, die einen Wiederkäuermagen besitzen (im folgenden bezeichnet als Wiederkäuer). Gegenstand der Er­ findung ist außerdem die Verwendung des erfindungsgemäßen Tier­ futterzusatzes zu obengenanntem Zweck.
Die Zugabe von enzymatischen Zusammensetzungen, die Enzyme mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität, wie Cellulase, enthalten, zu Rinderfutter zur Erhöhung der Milchausbeute und zur Verbes­ serung der Milchqualität von Milchkühen ist bekannt (Bio-tech­ nology Letters, 9 (5), 369 (1987); und U.S. Patent 41 44 3543).
Bisher wurde es als ausreichend erachtet, Wiederkäuer mit Fut­ ter, das zum überwiegenden Teil aus Rauhfutter besteht, zu füt­ tern, ohne essentielle Aminosäuren zuzusetzen, da Mikroorga­ nismen essentielle Aminosäuren im Pansen der Wiederkäuer produ­ zieren. Bei der in den vergangenen Jahren zunehmenden Fütterung solcher Milchkühe, die eine erhöhte Milchausbeute ermöglichen, entstand jedoch der Eindruck, daß die von Mikroorganismen in vivo produzierten essentiellen Aminosäuren keine ausreichende Proteinmenge bereitstellen können. Es ist deshalb erforderlich, eine definierte Menge an nicht verdaubaren Proteinen bereitzu­ stellen, die den Pansen passieren können. So wurden beispiels­ weise Versuche unternommen, geschützte Aminosäuren dem Futter zuzusetzen (J. Dairy Sci., 69, 2348 (1986)). Jedoch wurde kei­ ner dieser Versuche erfolgreich in eine praktische Anwendung umgesetzt, da die auf diese Weise erzielten Effekte unbefriedi­ gend waren und da außerdem geschützte Aminosäuren teuer sind. Außerdem wurde die orale Verabreichung einer aminosäurehalti­ gen, flüssigen Zusammensetzung an Wiederkäuer beschrieben (un­ geprüfte Japanische Patentanmeldung Nr. 2 55 047/90). Bei diesem Verfahren traten jedoch Probleme auf, wie die Zersetzung der in dem flüssigen Mittel enthaltenen Aminosäuren sowie Schwierig­ keiten bei Verabreichung und Fütterung.
Es besteht daher ein Bedarf an einem kostengünstigen Tierfut­ terzusatz guter Qualität, der in wirksamer Weise die Milchaus­ beute erhöht, die Milchqualität verbessert, das Wachstum för­ dert, die Fleischqualität verbessert und/oder die Fortpflan­ zungseffizienz bei Wiederkäuern erhöht.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß man durch die orale Verabreichung eines Futters mit einem Tierfutterzusatz, der ein Enzym mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität zusammen mit ei­ ner oder mit mehreren essentiellen Aminosäuren enthält, in wirksamer Weise die Milchausbeute erhöhen, die Milchqualität verbessern, das Wachstum fördern, die Fleischqualität verbes­ sern und/oder die Fortpflanzungseffizienz von Tieren erhöhen kann.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft somit einen konzentrierten Tierfutterzusatz, der im wesentlichen ein Enzym mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität und wenigstens eine essentielle Aminosäure umfaßt.
Jedes Enzym mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität, wie der fibrinolytischen Aktivität, CMCase-Aktivität, saccharolytischer (saccharific) kohlenhydratabbauender Aktivität, proteolytischer Aktivität und dergleichen, kann erfindungsgemäß verwendet wer­ den, solange eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Wirkungen dadurch erreicht werden können.
Beispiele für geeignete Enzyme sind Cellulase, Hemicellulasen, wie Xylanase und Mannanase, Laminarinase, Pectinase, Amylase, Ligninase, Protease und Dextranase. Diese Enzyme oder Enzymge­ mische können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehre­ ren Substanzen verwendet werden. Ein bevorzugtes Beispiel für ein enzymhaltiges Gemisch mit Pflanzengewebe abbauender Aktivi­ tät ist Gemisch, erhältlich durch Inkubation eines Basidiomyce­ tes-Mikroorganismus des Genus Fomitopsis, Irpex oder eines As­ comycetes-Mikroorganismus des Genus Trichoderma.
Ein spezifisches Beispiel hierfür ist Driselase® (hergestellt von Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd.). Hierbei handelt es sich um eine Enzymzusammensetzung, erhältlich durch Kultivierung von Basidiomycetes, zugehörig zur Spezies Irpex lacteus, mit Pflan­ zengewebe abbauender Aktivität und insbesondere intensiver Pflanzenzellwand abbauender Aktivität, wie z. B. den Aktivitäten von Cellulase, Laminarinase, Xylanase, Pectinase, Amylase, Pro­ tease und Dextranase (U.S. Patent 41 44 354).
Beispiele für essentielle Aminosäuren, die erfindungsgemäß ver­ wendet werden, sind Valin, Leucin, Isoleucin, Threonin, Pheny­ lalanin, Tryptophan, Methionin, Lysin, Histidin, Arginin und die Salze davon. Besonders geeignet sind Lysin, Methionin, Threonin und Tryptophan.
Jede durch Synthese oder Fermentation erhältliche essentielle Aminosäure kann erfindungsgemäß verwendet werden. Außerdem kön­ nen beispielsweise geschützte Aminosäuren, die mit einem orga­ nischen Polymer beschichtet sind, oder geschützte Aminosäurede­ rivate verwendet werden. Bevorzugte geschützte Aminosäuren sind diejenigen, die essentielle Aminosäuren im Pansen freisetzen oder in essentielle Aminosäuren umgewandelt werden können.
Der erfindungsgemäße Tierfutterzusatz kann einem Tier in einer Dosis von 0,01 bis 0,5 g Aminosäure pro kg Körpergewicht des Tiers pro Tag verabreicht werden. Dies entspricht, bezogen auf das Enzym, einer faserabbauenden Aktivität von 0,8 bis 80 Ein­ heiten pro kg Körpergewicht des Tiers pro Tag. Die Einheit ei­ nes Enzyms mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität, welche in diesem Zusammenhang verwendet wird, bezeichnet das faserabbau­ ende Potential oder die faserabbauende Aktivität, die gemäß dem "Test zur Bestimmung der faserabbauenden Aktivität" ("fiber­ destructive potency test") bestimmt wird (Extra Edition No. 28 of Official Gazette, Seiten 8-9, März 20, 1990, veröffent­ licht vom Printing Bureau of the Japanese Ministry of Finance).
Der Test zur Bestimmung der faserabbauenden Aktivität kann wie folgt durchgeführt werden:
Eine genau eingewogene Probe wird in 1 M Essigsäure/Natriumace­ tatpuffer mit einem für das jeweilige in der Probe enthaltene Enzym optimalen pH gelöst. Eine 5 ml Portion der Probenlösung wird in ein L-Rohr eingefüllt und 5 Minuten bei 37±5°C aufbe­ wahrt. Unmittelbar nachdem zwei Filterpapierstücke (1 cm×1 cm) zugegeben wurden, schüttelt man das Rohr mit 65 Upm mit einer Amplitude von 60 mm bei einer Temperatur von 37±0,5°C. Die zum vollständigen Abbau des Filterpapiers zu feinen Fasern erforderliche Zeitspanne wird bestimmt und die faserabbauende Aktivitätseinheit wird gemäß folgender Gleichung berechnet:
T: mittlere Zeit (Min.), die zum vollständigen Abbau des Filterpapiers erforderlich ist, (mit Ausnahme der längsten und der kürzesten Zeit)
W: Menge der Probe (g) in 5 ml der Probenlösung
Im folgenden sind Beispiele für die jeweiligen Dosen einzelner Komponenten in Futterzusätzen pro Tier und pro Tag angegeben.
(1) Milchkuh (durchschnittliches Körpergewicht: 500-600 kg)
Enzym 400-4000 (faserabbauende Aktivitätseinheit)
L-Lysin-Hydrochlorid 5-50 (g)
DL-Methionin 1-10 (g)
L-Threonin 0,2-5 (g)
L-Tryptophan 0,1-3 (g)
(2) Zuchtrind (Kalb) (durchschnittliches Körpergewicht: 100-200 kg)
Enzym 80-800 (faserabbauende Aktivitätseinheit)
L-Lysin-Hydrochlorid 1-10 (g)
DL-Methionin 0,2-5 (g)
L-Threonin 0,5-3 (g)
L-Tryptophan 0,02-2 (g)
(3) Mastrind (durchschnittliches Körpergewicht: 500-600 kg)
Enzym 400-4000 (faserabbauende Aktivitätseinheit)
L-Lysin-Hydrochlorid 5-50 (g)
DL-Methionin 1-10 (g)
L-Threonin 0,2-5 (g)
L-Tryptophan 0,1-3 (g)
Der erfindungsgemäß verwendete Ausdruck "Tiere" umfaßt Vieh und Haustiere, wie Rinder, Ziegen, Schafe, Kamele, Wild und Rentie­ re.
Die erfindungsgemäßen Futterzusätze können beispielsweise als Pulver, Pellets oder als wäßrige Lösung formuliert sein und den Tieren alleine oder in Form eines Gemisches mit anderem Futter verabreicht werden.
Erfindungsgemäß sind Tierfutterzusätze mit ausgezeichneter Wir­ kung im Hinblick auf eine Verbesserung der Milchausbeute, Ver­ besserung der Milchqualität, Wachstumsförderung, Verbesserung der Fleischqualität und/oder Verbesserung der Fortpflanzungs­ effizienz bei Tieren nach oraler Verabreichung dadurch erhält­ lich, daß man ein Enzym mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität und eine oder mehrere essentielle Aminosäuren herkömmlichem Tierfutter zusetzt.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu begrenzen.
Beispiel 1 Verbesserung der Milchausbeute und Milchqualität bei Milchkühen
30 weibliche, lactierende, adulte Holstein-Milchkühe werden in sechs Gruppen (A, B, C, D, E und F) zu jeweils 5 Kühen aufge­ teilt. In einem Vorversuch füttert man sämtliche 30 Kühe 10 Tage (Vorversuchsphase) mit herkömmlichem Futter der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung. Als nächstes mischt man jedes der sechs verschiedenen Pre-Mix-Futter (Zusatzfutter), enthal­ tend die in Tabelle 2 aufgeführten erfindungsgemäßen Additive, mit dem herkömmlichen Futter gemäß Tabelle 1 derart, daß man eine Dosis von 100 g Pre-Mix pro Tier und Tag erhält. Anschlie­ ßend füttert man die Kühe 30 Tage (Hauptversuchsphase) mit dem auf diese Weise erhältlichen Futter. Man bestimmt die Milchaus­ beute, den Prozentsatz an Milchfett, den Prozentsatz für die von Fett verschiedenen Feststoffe in der Milch und den Prozent­ satz für Milchprotein mit Hilfe einer Milko-scan 133 Apparatur (AS. N. Foss. Electric). Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zu­ sammengefaßt.
Zusammensetzung des herkömmlichen Futters
(kg/Tier/Tag)
Mais
4,3
Gerste mit Hülsen 3,6
Gekochte Sojabohnen 1,5
Baumwollsamenmehl 1,5
Rübenmasse 3,3
Sojabohnenmehl 1,5
Maisglutenfutter 1,0
Luzerne 4,0
Heuschnitt 1,3
Sorghum 2,6
Hafer 1,3
Tabelle 2
Tabelle 3
Bestimmter Wert
Tabelle 4 zeigt die mittlere Zunahme bei jedem bestimmten Wert im Verlauf der Hauptversuchsphase, basierend auf dem Mittelwert der Vorversuchsphase (vor Zugabe des Premix).
Tabelle 4
Diese Ergebnisse zeigen, daß die den Milchkühen verabreichten erfindungsgemäßen Futterzusätze (Gruppen A und C) zu einer Zu­ nahme der Milchausbeute und zu einer Verbesserung der Milchqua­ lität führen.
Beispiel 2 Wachstumsförderung bei Kälbern
30 weibliche Holstein-Kälber in einem Alter von 5 bis 6 Monaten werden in sechs Gruppen (A, B, C, D, E und F) von jeweils 5 Kälbern aufgeteilt. Während einer Vorversuchsphase füttert man sämtliche Kälber mit herkömmlichem Futter, umfassend 5 kg/Tag Rauhfutter (trockenes Weidegras) und 4 kg/Tag eines Futterkon­ zentrates für Züchter, welches im folgenden als "herkömmliches Futter A" bezeichnet wird, über einen Zeitraum von 10 Tagen (Vorversuchsphase). Dann vermischt man jedes der sechs ver­ schiedenen Pre-Mix-Futter, enthaltend die erfindungsgemäßen in Tabelle 2 aufgelisteten Zusätze, mit dem herkömmlichen Futter A so, daß eine Dosis von 50 g Pre-Mix pro Tier und Tag bereitge­ stellt wird. Anschließend füttert man die Kälber mit dem auf diese Weise erhaltenen Futter über einen Zeitraum von 90 Tagen (Hauptversuchsphase). Die Zunahme des Körpergewichtes während der Testphase wird bestimmt.
Es werden die jeweiligen Verhältnisse für die Zunahme des Kör­ pergewichtes in bezug auf die Kontrollgruppe (Gruppe F) gemäß folgender Gleichung bestimmt:
In Tabelle 5 sind die Ergebnisse zusammengefaßt.
Tabelle 5
Die Ergebnisse zeigen, daß das Wachstum von Kälbern durch Ver­ fütterung der erfindungsgemäßen Zusätze gefördert wird (Gruppen A und C).
Beispiel 3 Verbesserung der Fleischstruktur bei Mastrindern
Drei Monate vor der Verladung werden 15 Holstein-Ochsen im Al­ ter von 32 Monaten in drei Gruppen (G, H und I) von jeweils 5 Ochsen aufgeteilt. In einem Vorversuch füttert man sämtliche Ochsen 10 Tage lang (Vorversuchsphase) mit einem herkömmlichen Futter, umfassend 2 kg/Tag Rauhfutter (Reisstroh) und 10 kg/Tag eines Futterkonzentrates für Mäster, welches im folgenden als "herkömmliches Futter B" bezeichnet wird. Dann vermischt man drei verschiedene Pre-Mix-Futter, die die erfindungsgemäßen Additive enthalten und in folgender Tabelle 6 aufgeführt sind, mit dem herkömmlichen Futter B in einer Weise, daß eine Dosis von 100 g Pre-Mix pro Tier und Tag bereitgestellt wird. Die Ochsen füttert man mit dem auf diese Weise erhaltenen Futter über einen Zeitraum von 90 Tagen (während der Hauptversuchspha­ se). Das Körpergewicht wird während jeder Testphase bestimmt. Außerdem bestimmt man die "rib eye"-Fläche (cm2) bei der Schlachtung (Verladung), indem man den geöffneten Tierkörper zwischen der 6. und 7. Rippe durchschneidet und die Fläche des Musculus longissimus thoracis (rib eye) an der Schnittstelle bestimmt.
Gemäß folgender Gleichung bestimmt man das jeweilige Verhältnis der Körpergewichtszunahme, bezogen auf die Kontrollgruppe (Gruppe I).
Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 zusammengefaßt.
Tabelle 6
Tabelle 7
Diese Ergebnisse weisen darauf hin, daß man durch Verabreichung der erfindungsgemäßen Futterzusätze (Gruppe G) eine Zunahme des Fleischgewichts und eine vergrößerte "rib-eye" Fläche bei Och­ sen vor der Verladung erhält.
Beispiel 4 Futter für Milchkühe
Ein Milchkuh-Futter der in folgender Tabelle 8 angegebenen Zu­ sammensetzung wird hergestellt und 5 weiblichen, adulten Hol­ stein-Milchkühen in einer Menge von 26 000 g/Tier/Tag über ei­ nen Zeitraum von 4 Monaten verabreicht. Als Kontrolle wird die gleiche in Tabelle 8 angegebene Zusammensetzung, wobei jedoch L-Lysin-Hydrochlorid, DL-Methionin, L-Threonin und Driselase durch die gleiche Menge Reiskleie ersetzt wurden, hergestellt und den Kühen einer Kontrollgruppe verabreicht.
Bei Beginn und am Ende der Fütterung wird die Milchausbeute gemessen und der Prozentsatz für Milchfett, der Prozentsatz für von Fett verschiedene Feststoffe und der Prozentsatz für Milch­ protein mit einer Milko-scan 133 Apparatur (AS. H. Foss Elec­ tric) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 zusammenge­ faßt.
Tabelle 8
Tabelle 9
Die Ergebnisse in Tabelle 9 weisen darauf hin, daß man bei Ver­ abreichung der erfindungsgemäßen Futteradditive (Tabelle 8) eine erhöhte Milchausbeute und eine Verbesserung der Milchqua­ lität erzielt.
Nachdem nunmehr die vorliegende Erfindung im Detail unter Be­ zugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wurde, kann der Fachmann nunmehr verschiedene Veränderungen und Modi­ fikationen unter Beibehaltung des Erfindungsgedankens durchfüh­ ren, ohne den Schutzbereich zu verlassen.

Claims (10)

1. Konzentrierter Tierfutterzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen ein Enzym mit Pflanzengewebe abbauender Aktivi­ tät und wenigstens eine essentielle Aminosäure umfaßt.
2. Konzentrierter Tierfutterzusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität eine oder mehrere Substanzen, ausgewählt unter Cellu­ lase, Xylanase, Mannanase, Laminarinase, Pectinase, Amylase, Ligninase, Protease, Dextranase oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren Substanzen davon ist.
3. Konzentrierter Tierfutterzusatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die essentielle Aminosäure ausge­ wählt ist unter Lysin, Methionin, Threonin und Tryptophan.
4. Konzentrierter Tierfutterzusatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für Wiederkäuer.
5. Verfahren zur Verbesserung der Milchausbeute und/oder Milchqualität, zur Wachstumsförderung, zur Verbesserung der Fleischqualität und/oder zur Verbesserung der Fortpflanzungs­ effizienz von Wiederkäuern, dadurch gekennzeichnet, daß es die orale Verabreichung einer wirksamen Menge einer Zusammensetzung an einen Wiederkäuer umfaßt, die ein Enzym mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität in Kombination mit wenigstens einer essen­ tiellen Aminosäure umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an verabreichter Aminosäure oder verabreichten Amino­ säuren etwa 0,01 bis etwa 0,5 g/kg tierischen Körpergewichts pro Tag beträgt und die Menge an verabreichtem Enzym etwa 0,8 bis etwa 80 Einheiten faserabbauender Aktivität pro kg tieri­ schen Körpergewichts pro Tag beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Enzym mit Pflanzengewebe abbauender Aktivität eine oder mehrere Substanzen, ausgewählt unter Cellulase, Xylanase, Mannanase, Laminarinase, Pectinase, Amylase, Ligninase, Protea­ se, Dextranase oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren Substan­ zen davon ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die essentielle Aminosäure ausgewählt ist unter Lysin, Methionin, Threonin und Tryptophan.
9. Verwendung eines Tierfutterzusatzes nach einem der An­ sprüche 1 bis 4 zur Verbesserung der Milchausbeute und/oder Milchqualität, zur Wachstumsförderung, zur Verbesserung der Fleischqualität und/oder zur Verbesserung der Fortpflanzungs­ effizienz bei Wiederkäuern.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an verabreichter Aminosäure oder verabreichten Amino­ säuren etwa 0,01 bis etwa 0,5 g/kg tierischen Körpergewichts pro Tag beträgt und die Menge an verabreichtem Enzym etwa 0,8 bis etwa 80 Einheiten faserabbauender Aktivität pro kg tieri­ schen Körpergewichts pro Tag beträgt.
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