DE60118784T2

DE60118784T2 - Durch eine enzymmischung aktiviertes konzentrierts verbrauchtes fermentationsbrier von saccharopolyspora erythraea als futterergänzungsformulierung

Info

Publication number: DE60118784T2
Application number: DE60118784T
Authority: DE
Inventors: J. Daniel Gurnee FIDLER; S. Jay Mundelein LAMPEL; B. Daniel Winthrop Harbor WEYANT
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 2001-01-02
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: DK1347688T3; US20020146484A1; CY1106098T1; DE60118784D1; PT1347688E; US6616953B2; WO2002052948A2; ATE322834T1; WO2002052948A3; EP1347688B1; EP1347688A2; ES2261506T3; JP2004523227A; CA2433548A1; JP4015019B2; MXPA03005997A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Futter-Additiv-Zusammensetzung, welche Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea enthält; ein Verfahren zur Herstellung eines Futter-Additivs, das Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea enthält; ein Verfahren zur Verbesserung des Nährstoffgehalts des verbrauchten Fermensationsbiers von Saccharopolyspora Erythraea durch enzymatische Behandlung; ein Verfahren zur Fütterung eines Viehbestands mit einer Nahrung, die ein Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea Futter-Additiv enthält, und ein Verfahren zur Verbesserung der Verwertung von Geflügelnahrung, der Brustfleisch-Ausbeute und der Darmstärke durch Füttern einer Nahrung, die ein Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea Futter-Additiv enthält. Vorzugsweise wird das verbrauchte Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea mit einer Zellulase und mindestens einer Glucosidase behandelt und dann konzentriert.
Hintergrund der Erfindung
Die Weltbevölkerung wächst weiter an, aber das Land für die Nahrungsproduktion ist begrenzt. Um mit den wachsenden Nahrungsanforderungen mitzuhalten, werden Verbesserungen in der Verwertung von Nahrungsressourcen benötigt werden, um die derzeitigen Lebensstandards aufrechtzuerhalten.
In vielen Gebieten der Welt werden Ernährungen verwendet, die einen gering metabolisierbaren Energiegehalt enthalten. Ernährungen in diesen Ländern werden nicht mit Fett ergänzt. Als eine Konsequenz gibt es ein Bedürfnis, die Energie-Effizienz für die Verwertung von Ernährungen mit niedrigem Fettgehalt zu erhöhen. In sich entwickelnden oder entwickelten Ländern wird konzentriertes Fett aus Gesundheitsgründen aus der Nahrung eliminiert. Zusätzlich gibt es eine überraschende Anzahl von Problemen, die mit der Zugabe von konzentriertem Fett zu Diätrationen assoziiert sind, um den Gehalt an metabolisierbarer Energie (ME) der Nahrung zu erhöhen.
Die Oxidation von ungesättigten Fettsäuren in Fett ist dafür bekannt, dass sie zu der Bildung von Peroxiden und freien Radikalen führt. Dies wiederum führt zu der Oxidation von Nährstoffen und Vitaminen. Es gibt auch vorlegbaren Beweis, der anzeigt, dass Diäten mit hohem Fettgehalt zu Ventrikular-Schaden und/oder Aszites-Problemen in Hühnern führen. Einige Quellen für Tiernahrungsfett schließen Restaurant-Abfall-Fett ein, welches teilweise hydriert wurde, um unnatürliche Fettsäuren mit trans-Doppelbindungen zu erzeugen, die die Fruchtbarkeit, den Fettsäure-Metabolismus und den Energiewert der Nahrung beeinflussen können. Ein anderes Problem ist, dass die Anwesenheit von freien Fettsäuren in kommerziellen und Fetten, die einen nachteiligen Effekt auf die Produktion haben können und einen antimikrobiellen Effekt in dem Darm des Huhns haben können. Gemischte Fette sind auch häufig mit polychlorierten Biphenylen (PCB's), Pestizid-Rückständen, Schwermetallen und Gossypol von Baumwollsamenöl-Seifenstock kontaminiert. Nahrungsmühlen-Manager müssen gegenüber allen diesen Problemen aufmerksam sein. Es ist wohl bekannt, dass mit der Nahrung aufgenommenes Fett (und Materialien, die darin gelöst sind, wie PCB) direkt in das Fett des Tieres, das es verzehrt, eingeschlossen werden kann und dies kann bedeutende Gesundheitsrisiken darstellen. Zusätzlich kann das Fett in tierischen Rationen den Geschmack des Fleisches beeinflussen. Zum Beispiel wird mehr als 1% Fischöl in Hühnernahrung einen eigenen fischartigen Geschmack in dem Fleisch oder den Eiern bewirken. Der Effekt eines hohen Fettgehalts (insbesondere tierischen Fetts) auf den Produktgeschmack ist ein anderes Problem, dem einige Erzeuger beginnen viel Aufmerksamkeit zu schenken. Die Fähigkeit, die Verwendung von Fett zu vermeiden und immer noch die selbe Produktivität zu erhalten, ist daher von allgemeinem Interesse.
Es besteht ein fortdauerndes Bedürfnis nach einer größeren Effizienz in der Nahrungsproduktion und die Dringlichkeit zur Bereitstellung von Lösungen wird mit der Zeit nur ansteigen. Die Verwendung von Hoch-Energie-Diäten, welche einige Prozent an Fett einschließen, um ein effizientes Tierwachstum zu fördern, ist nicht immer möglich oder wünschenswert, auf Grund der hohen Kosten von Fett oder pflanzlichen Ölen, oder den eingeschränkten Mengen an erhältlichem tierischen Fett in einigen der am meisten bevölkerten Teilen der Welt (zum Beispiel in China und Indien). Es besteht eine grundlegende Ineffizienz in der Verwendung des verfügbaren Fettes in Nahrung. Zum Beispiel könnte das Fett in der chemischen und Seifen-Industrie mehr Wert haben. Letztlich gibt es eine Vielzahl von gesundheitlichen Problemen und Problemen, die mit dem Einschluss von exogenen konzentrierten Fetten in tierischen Diäten assoziiert sind. Diese Probleme sind eine weitere Indikation dafür, dass eine tierische Nahrungsdiät mit reduziertem Fett, reduzierten Kalorien, die eine große Fütterungseffizienz aufrechterhält, dringend benötigt wird.
Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem Verfahren, um die Effizienz zu erhöhen, mit welcher Tiere mit einem Magen Nahrungsrationen verwerten, die einen niedrigen metabolisierbaren Energiegehalt enthalten. Ebenso besteht ein Bedürfnis nach einer Futternahrung, die von Tieren mit einem Magen effizient verwertet werden kann, ohne die Zugabe von Fett.
Ein Weg zu einer verbesserten Effizienz war, die Verdauung von Fütterungen durch den Einschluss von Enzymen zu verbessern. Eine enzymatisch geholfene Verdauung ergibt nicht nur mehr Fleisch pro Pfund Nahrung, sondern reduziert auch das Volumen von Dünger und die Entsorgungskosten.
Für einige Enzyme wurde ihr Wert als Additive in tierischen Nahrungen am Markt klar erkannt: Xylanase, β-Glucanase, Enzyme, welche Phosphor von Phytinsäure abspalten, Hemizellulate (wie offenbart in US-Patent Nr. 6,162,473), Ferulasäure-Esterase (wie offenbart in US-Patent Nr. 6,143,543) und Mannanase. Zusätzlich zu Enzym-Futter-Additiven sind auch kleine Moleküle, wie zum Beispiel Aminocarbonsäurederivate, wie in US-Patent Nr. 6,166,086 offenbart, nützlich, und Meeressäugetiere, die mit proteolytischen Enzymen behandelt wurden, wurden ebenfalls offenbart (US-Patent Nr. 6,153,251). Fermentationsprodukte sind auch als Futter-Additive bekannt, wie zum Beispiel eine fermentierte Formulierungs-Nahrung, die durch Mischen eines Sojabohnen-Futtermaterials mit Weizen erhältlich ist, wie offenbart in US-Patent Nr. 6,090,416; und flüssige Saccharopolyspora Lösungen. Jedoch besteht noch immer ein Bedürfnis nach günstigen und effizienteren Additiven.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung richtet sich auf eine Futter-Additiv-Zusammensetzung, die folgendes umfasst:
ein Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea; wobei das verbrauchte Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea mit einer Zellulase und mindestens einer Glycosidase vor der Konzentrierung behandelt wurde. Vorzugsweise ist das Bier behandelt mit mindestens einer ersten Glycosidase und einer zweiten Glycosidse, wobei die erste Glycosidase ein pektinolytisches Enzym sein kann und die zweite Glycosidase eine Arabinosidase sein kann. Die Zellulase kann β-Glucanase sein. Das pektinolytische Enzym kann Polygalactouronase sein; und die Arabinosidase kann α-N-Arabinofurinosidase sein. Vorzugsweise wird das Bier behandelt mit weniger als 1 Gewichtsprozent von jedem Enzym pro Gesamtvolumen des Volumens des verbrauchten Fermentationsbiers von Saccharopolyspora Erythraea. Die Zusammensetzung kann von ungefähr 40 bis ungefähr 60 Prozent Feststoffe haben; einen pH von ungefähr 4 bis ungefähr 5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 2,5 bis ungefähr 4 Mikrons haben.
Vorzugsweise hat die Zusammensetzung von ungefähr 45 bis ungefähr 50 Prozent Feststoffe; einen pH von ungefähr 4,3 bis ungefähr 4,5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 3,1 bis ungefähr 3,5 Mikrons haben.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Futter-Additivs, das die folgenden Schritte umfasst:

a) Behandeln eines verbrauchten Fermentationsbiers von Saccharopolyspora Erythraea mit Säure bei einer Temperatur von ungefähr 80°C bis ungefähr 100°C, um ein Hitze-behandeltes verbrauchtes Fermentationsbier zu bilden;
b) Abkühlen des Hitze-behandelten verbrauchten Fermentationsbiers auf eine Temperatur von ungefähr 40°C bis ungefähr 60°C;
c) Behandeln des verbrauchten Fermentationsbiers, das aus Schritt b) resultiert, mit einer Enzymmischung für 2 bis 20 Stunden bei einem pH von ungefähr 3 bis ungefähr 6, um ein aktiviertes verbrauchtes Fermentationsbier zu bilden; worin die Enzymmischung eine Zellulase und mindestens eine Glycosidase einschließt;
d) Konzentrieren des aktivierten verbrauchten Fermentationsbiers auf mindestens 31% Feststoffe; und dann
e) Wiedergewinnen eines Enzym-behandelten, konzentrierten verbrauchten Fermentationsbiers von Saccharopolyspora Erythraea Futter-Additiv-Produkt.

Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Verbesserung des Nährstoffgehalts von verbrauchtem Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea als ein Futter-Additiv durch Enzymbehandlung, das die folgenden Schritte umfasst:

a) Behandeln eines verbrauchten Fermentationsbiers von Saccharopolyspora Erythraea mit Säure bei einer Temperatur von ungefähr 80°C bis ungefähr 100°C, um ein Hitze-behandeltes verbrauchtes Fermentationsbier zu bilden;
b) Abkühlen des verbrauchten Fermentationsbiers auf eine Temperatur von ungefähr 40°C bis ungefähr 60°C;
c) Behandeln des verbrauchten Fermentationsbiers, das aus Schritt b) resultiert, mit einer Enzymmischung für 2 bis 20 Stunden bei einem pH von ungefähr 3 bis ungefähr 6, um ein aktiviertes verbrauchtes Fermentationsbier zu bilden; worin die Enzymmischung eine Zellulase und mindestens eine Glycosidase einschließt;
d) Konzentrieren des aktivierten verbrauchten Fermentationsbiers auf mindestens 31% Feststoffe; und dann
e) Wiedergewinnen eines verbesserten Enzym-behandelten, konzentrierten verbrauchten Fermentationsbiers von Saccharopolyspora Erythraea Futter-Additiv-Produkt. In diesem Verfahren stellt das Enzym-behandelte, konzentrierte verbrauchte Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea Produkt eine verbesserte Nahrungs-Umwandlung bereit.

Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Fütterung eines Viehbestands, das den Schritt Füttern des Viehbestands mit einer Nahrung, die das oben beschriebene Futter-Additiv enthält, umfasst. Vorzugsweise hat das Futter-Additiv eine Einschlussrate von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrung. Viehbestand schließt Geflügel, Schweine, Fische, Krustentiere und Rinder ein.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Verbesserung der Nahrungs-Verwertung, der Brustfleisch-Ausbeute und der Darmstärke in Geflügel, das das Hinzufügen des oben beschriebenen Futter-Additivs zu Geflügel-Nahrung umfasst. Vorzugsweise ist das Futter-Additiv von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Futter- Additiv-Zusammensetzung, welche Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea enthält; ein Verfahren zur Herstellung eines Futter-Additivs, das Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea enthält; ein Verfahren zur Verbesserung des Nährstoffgehalts von verbrauchtem Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea durch enzymatische Behandlung; ein Verfahren zur Fütterung von Viehbestand mit einer Nahrung, die ein Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea Futter-Additiv enthält und ein Verfahren zur Verbesserung der Geflügel-Nahrungs-Verwertung, der Brustfleisch-Ausbeute und der Darmstärke durch Füttern einer Nahrung, die ein Enzym-behandeltes, konzentriertes verbrauchtes Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea Futter-Additiv enthält. Vorzugsweise wird das verbrauchte Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea mit einer Zellulase und mindestens einer Glycosidase behandelt und dann konzentriert.
Die Zusammensetzungen
Flüssige Saccharopolyspora lösliche Stoffe (liquid Saccharopolyspora solubles, LSS) sind ein Nebenprodukt aus der Herstellung des Antibiotikums Erythromycin, erhältlich von Abbott Laboratories. Das Antibiotikum wird durch ein Fermentations-Verfahren produziert, das Saccharopolyspora Spezies von Bakterien einschließt. Das Fermentations-Medium für das bakterielle Wachstum basiert in großem Maße auf Soja und dient als eine Kohlenstoff-Quelle. Wenn die Fermentation vollständig ist, wird das Antibiotikum aus dem Fermentations-Medium entfernt. Nach der Entfernung des Antibiotikums nach der Fermentation wird das restliche Material als verbrauchtes Fermentationsbier bezeichnet. Dieses verbrauchte Fermentationsbier wird dann auf ungefähr 30% Feststoffe konzentriert und das resultierende Produkt (genannt LSS) wurde für viele Jahre lang als ein Additiv in der Nahrungs-Industrie verwendet. LSS wurde traditionell flüssige Streptomyces Feststoffe genannt, aber auf Grund einer kürzlichen Nomenklatur-Änderung wird es nun als flüssige Saccharopolyspora Feststoffe bezeichnet.
LSS wird typischerweise als ein Additiv in Nahrung eingeschlossen, in einer Menge von ungefähr 14 bis 15 lb pro Tonne von Gesamt-Nahrung in Geflügel- oder Schweine-Diäten.
In der vorliegenden Erfindung wird das verbrauchte Bier von einer Fermentation von Saccharopolyspora modifiziert, indem es mit Enzymen behandelt wird und indem man über einen Zeitraum von Stunden eine enzymatische Verdauung geschehen lässt. Wenn auch einige Enzyme als Futter-Additive bekannt sind und LSS als ein Futter-Additiv bekannt ist, gibt es keine Lehre zur Modifizierung eines verbrauchten Fermentationsbiers von Saccharopolyspora Erythraea mit enzymatischer Behandlung, um die Nützlichkeit des verbrauchten Fermentationsbiers als ein Futter-Additiv zu verbessern.
Die verwendeten Enzyme können jeweils einzeln zu dem verbrauchten Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea hinzugefügt werden oder sie können vorgemischt werden und zusammen auf einmal hinzugefügt werden. Reihenfolge und Verfahren der Zugabe sind nicht entscheidend. Viele verschiedene Enzyme sind nützlich, obgleich wir mindestens zwei Enzyme gefunden haben, die unentbehrlich sind: eine Zellulase und mindestens eine Glycosidase.
Die Zellulase kann β-Glucanase sein.
Die Enzymmischung kann eine oder mehrere Glycosidasen enthalten. Vorzugsweise enthält die Enzymmischung mindestens eine erste Glycosidase und eine zweite Glycosidase.
Die erste Glycosidase kann ein pektinolytisches Enzym sein. Ein pektinolytisches Enzym ist eines, welches Pektin hydrolysiert und depolymerisiert. Ein derzeit bevorzugtes pektinolytisches Enzym ist Polygalaktouronase (PG), auch bezeichnet als Pektin-Depolymerase oder Pektinase.
Die zweite Glycosidase kann eine Arabinosidase sein. Arabinosidasen sind Hydrolasen, welche L-Arabinose von Oligo- oder Polysacchariden abspalten, welche α-verknüpfte L- Arabinofuranosyl-Reste an den nicht-reduzierenden Enden enthalten.
Glycosidase- und Zellulase-Aktivität ist notwendig in der Enzym-Behandlung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Jede Art von Enzym-Aktivität kann von einem einzelnen Enzym, einer Kombination von Enzymen oder einem Enzym-Komplex abgeleitet werden.
Die Menge an Enzym, welche erforderlich ist, um das verbrauchte Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea zu modifizieren, ist gering, unter 1% und vorzugsweise unter 0,01% von 100 l verbrauchter Fermentationsbier von Saccharopolyspora Erythraea Lösung.
Andere Enzyme, welche auch in die Mischung eingeschlossen sein können als nützlich für die Behandlung des verbrauchten Fermentationsbiers von Saccharopolyspora Erythraea schließen saure Pilzproteasen, Xylanasen, Galactomannasen und Hemizellulasen, unter anderen, ein.
Andere Additive, wie zum Beispiel Antioxidanzien, Probiotika, Geschmacksstoffe, Enzyme, Antipilzmittel, Konservierungsstoffe, Hefe oder Pellet-Bindemittel können auch zu der Futter-Additiv-Zusammensetzung, die oben beschrieben ist, hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann Propionsäure (in einer Menge von weniger als 15%) zu der Zusammensetzung hinzugefügt werden.
Das Futter-Additiv der vorliegenden Erfindung ist eine viskose Flüssigkeit, welche in einen Nahrungs-Mischer eingesprüht wird, um eine Nahrung zu erzeugen. Das Additiv der vorliegenden Erfindung kann in einer Menge von ungefähr 0,1% bis ungefähr 10% der Gesamtnahrung in die Nahrung gemischt werden. Nach dem Mischen wird die Nahrung pelletiert. Die Nahrung, abhängig vom Alter des zu fütternden Tieres pelletiert auf verschiedene Größen, wird dann dem Tier gegeben.
Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsformen und Betriebsarten, die hierin beschrieben sind, begrenzt und es ist möglich, sich eine Anzahl von Variationen in den Details vorzustellen, ohne vom Schutzumfang dieser Erfindung abzuweichen.
Die Beispiele unten werden gezeigt, um bevorzugte Ausführungsformen und Nützlichkeiten der Erfindung zu beschreiben und sie sollen die Erfindung nicht begrenzen, solange nicht anderweitig in den Ansprüchen, die hieran angehängt sind, angegeben ist.
Beispiel 1
Das Futter-Additiv wurde in der folgenden Art und Weise hergestellt. Ein verbrauchtes Fermentationsbier von einer Fermentation von Saccharopolyspora Erythraea mit ungefähr 6,5% bis 7,0% Feststoffen wurde mit H₂SO₄ bei 95°C behandelt, um jegliche vorhandenen Antibiotika zu entfernen. Dann wurde das Antibiotika-freie verbrauchte Bier auf eine Temperatur von 45°C bis 50°C abgekühlt. Nach der Abkühlung wurde eine Mischung von Enzymen hinzugefügt und die Enzym-Verdauung des verbrauchten Biers erfolgte für 12 bis 16 Stunden bei einem pH von 3,5 bis 5,0. Diese enzymatische Behandlung des verbrauchten Biers wird verwendet, um die Viskosität zu vermindern und um die Gel-Bildung in dem endgültigen Produkt-Additiv zu verzögern. Die verwendeten Enzyme sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1 Zwei-Komponenten-Enzymmischung, die verwendet wurde, um verbrauchtes Bier zu behandeln
Um die Menge von jedem verwendeten Enzym zu veranschaulichen, wenn eine 33000 l Charge von verbrauchtem Bier verwendet wird, würde weniger als 3 kg von jedem Enzym hinzugefügt werden.
Nachdem die Enzyme hinzugefügt wurden und ihnen erlaubt wurde, das verbrauchte Bier für eine Anzahl von Stunden zu aktivieren, wurde das resultierende Material auf 45 bis 50% Feststoffe konzentriert, durch Entfernen von Wasser, durch einen Verdampfungs-Prozess in einer mechanischen Dampf-Rekompressions-Einheit. Nach der Konzentration wurde 0,5% Propionsäure hinzugefügt, um das Endprodukt-Futter-Additiv herzustellen.
Das Endprodukt hat die folgenden Charakteristika.
Eine Analyse zeigte an, dass das Produkt 49% trockene Substanz enthielt, 15% rohes Protein hat, 8% rohes Fett, 1% rohe Faser und 8% Asche. Die Schlüssel-Aminosäuren, die in dem Additiv gefunden wurden, schlossen 0,2% Methionin, 0,4% Lysin, 0,1% Tryptophan, 0,5% Threonin und 0,1% Cystin ein. Die Schlüssel-Mineralien, die in dem Additiv gefunden wurden, schlossen 0,2% Kalzium, 0,2% Phosphor, 0,7% Kalium, 0,2% Magnesium und 2% Natrium ein, zusammen mit einem sehr hohen Spiegel an Inositol.
Ein Vergleich der Charakteristika des Additivs der vorliegenden Erfindung gegenüber unbehandelten flüssigen Saccharopolyspora löslichen Stoffen (LSS) sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Beispiel 2
Unter Verwendung des Verfahrens, das in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde ein anderes Futter-Additiv hergestellt, aus einem verbrauchten Fermentationsbier aus einer Fermentation von Saccharopolyspora Erythraea, unter Substitution der Fünf-Komponenten-Enzymmischung, die in Tabelle 3 unten beschrieben ist, anstatt der Zwei-Enzymmischung, die in Tabelle 1 oben beschrieben ist.
Tabelle 3 Fünf-Komponenten-Enzymmischung, die verwendet wurde, um verbrauchtes Bier zu behandeln
Beispiel 3
Um die Wirksamkeit des Additivs von Beispiel 1 bei einer Vielzahl von Dosierungsraten zu einer Basis-Nahrung zu veranschaulichen, wurde der folgende Test durchgeführt.
Die in dem Test verwendeten Hühner waren Avian × Hubbard HyY kommerzielle Brathühnchen, erhalten von Hoover's Hatchery, in Rudd, Iowa. Nahrung und Wasser wurden wie benötigt bereitgestellt.
Das Gewicht der Vögel nach 28 Tagen auf einer Basal-Diät wurde verglichen mit dem Gewicht von Vögeln nach 28 Tagen auf einer Basal-Diät, die 0,5%, 1%, 2% oder 4% des Additivs von Beispiel 1 enthielt, und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Die Basal-Diät schloss 54,06% Getreide, 30,75% Sojabohnenmehl, 5% Fleisch und Knochen, 3,55% Fett, 0,95% Phosphor, 0,45% Kalkstein, 0,29% Salz, 0,27% DL-Methionin, 0,08% Lysin, 0,5% einer Vitamin-Vormischung und 0,1% einer Spuren-Mineral-Vormischung ein. Die Ergebnisse von Tabelle 4 zeigen, dass bei jedem Dosierungs-Spiegel von Additiv in der Basal-Diät ein schwererer Vogel erhalten wurde, im Vergleich zu der Basal-Diät allein.
Die Nahrungs-Verwertung wurde berechnet durch Messen des gesamten Nahrungs-Verzehrs einer festgesetzten Anzahl von Vögeln in einem Laufstall und Dividieren dieser Anzahl durch das Gesamtgewicht der Vögel, die 28 Tage überlebten und das Gewicht der Vögel, welche starben oder von dem Laufstall innerhalb der 28 Tage Periode entfernt wurden, um eine angepasste Nahrungs-Verwertung zu erhalten. Nahrung, die mit dem Additiv der vorliegenden Erfindung bei jedem der gemessenen Dosis-Spiegel behandelt wurde, führte zu einer niedrigeren angepassten Nahrungs-Verwertung, als wenn die Nahrung unbehandelt war. Eine geringere Anzahl für die angepasste Nahrungs-Verwertung zeigt eine effizientere Nahrung an. Da ein Unterschied von 0,01 in der angepassten Nahrungs-Verwertung in eine Million Dollar an zusätzlichem Wert für produziertes Geflügel umgerechnet werden kann, sind die erhaltenen Ergebnisse für die Additive der vorliegenden Erfindung hoch signifikant und zeigen eine in großem Maße verbesserte Nahrungs-Verwertung an.
Tabelle 4
Beispiel 4
Um die Vorteile des Hinzufügens des Additivs der vorliegenden Erfindung zu Geflügel-Nahrungen zu bestimmen, wurden die folgenden Tests durchgeführt.
Die verwendeten Hühner für den Test waren Cobb × Cobb Brathühnchen, erhalten von Cobb Vantress, Inc. of Cleveland, Ga. Nahrung und Wasser wurden wie benötigt bereitgestellt.
Das Gewicht der Vögel nach 49 Tagen auf einer Basal-Diät wurde verglichen mit dem Gewicht der Vögel nach 49 Tagen auf einer Basal-Diät, die entweder 0,5% des Additivs von Beispiel 1 enthielt, oder auf einer Basal-Diät, die 1,0% des Additivs von Beispiel 1 enthielt, und die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Die Basal-Diät war ähnlich zu der, die in Beispiel 3 verwendet wurde. Tabelle 5 zeigt, dass bei der niedrigsten getesteten Konzentration die Nahrung, welche das Additiv enthält, einen schwereren Vogel gibt.
Tabelle 5
Die Menge an erhaltenem Brustfleisch von Vögeln, die verarbeitet wurden, nachdem sie auf einer Basal-Diät (oben beschrieben) waren, einer Basal-Diät, die 0,5% des Additivs von Beispiel 1 enthielt oder einer Basal-Diät, die 1,0% des Additivs von Beispiel 1 enthielt, für 50 Tage, wurde gemessen und mit dem Gesamtgewicht des Vogels verglichen, um zu bestimmen, wie viel Prozent des Vogels Brustfleisch ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt. Die Ergebnisse zeigen einen erhöhten Prozentsatz an Brustfleisch bei jeder Konzentration von Additiv, verglichen mit der Basal-Nahrung.
Tabelle 6
Um weitere Vorteile der Verwendung des Additivs in Geflügel-Nahrung zu bestimmen, wurde eine Studie betreffend die Darmstärke, durchgeführt. Die Darmstärke ist in der Geflügel-Verarbeitung wichtig, da ein höherer Darmstärke-Wert einen stärkeren Darm anzeigt, was bedeutet, dass die Inhalte des Darms weniger wahrscheinlich austreten und das Fleisch während der mechanisierten Verarbeitung der Vögel kontaminieren wird.
Die Darmstärke der verarbeiteten Vögel wurde gemessen, nachdem sie auf einer Basal-Diät, einer Basal-Diät, die 0,5% des Additivs von Beispiel 1 enthielt oder einer Basal-Diät, die 1,0% des Additivs von Beispiel 1 enthielt, für 48 Tage waren, unter Verwendung einer motorisierten, halbautomatischen Stärke-Testmaschine, und die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt. Die Ergebnisse zeigen eine höhere Darmstärke an in Vögeln, die mit Nahrungen gefüttert wurden, welche das Additiv von Beispiel 1 enthielten.
Tabelle 7
Beispiel 5
Um den Anstieg im Nährstoffgehalt, der durch das Futter-Additiv der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, zu bestimmen, wurde die scheinbare metabolisierbare Energie (apparent metabolizable energy, AME) gemäß dem folgenden Verfahren gemessen.
Neunzig sechs Tage alte männliche Brathühnchen-Küken eines kommerziellen Stamms wurden auf zwei Diäten gesetzt; eine Basal-Diät oder eine Basal-Diät, die 4,8% des in Beispiel 1 beschriebenen Additivs einschloss. Die Basal-Diät schloss 58,44% Getreide, 34,97% Sojabohnenmehl, 2% tierisches-pflanzliches Fett, 1,56% Dikalziumphosphat, 1,4% Kalkstein, 1,00% Vitamin-Mineral-Vormischung von Mikromineralien und Vitaminen, 0,36% Salz, DL-Methionin und 0,07% L-Lysin ein.
Nahrung und Wasser wurden wie benötigt bereitgestellt. Den Vögeln wurde nur die Basal-Diät gefüttert, bis sie 6 Tage alt waren. Nach 6 Tagen Alter (Tag 6) gab man ihnen entweder nur die Basal-Diät oder die Basal-Diät einschließlich des Additivs. Nach Tag 9 wurden die Exkremente für 3 aufeinanderfolgende Tage gesammelt und die Nahrungsaufnahme wurde am Ende der Exkrement-Sammlungs-Periode aufgezeichnet. Die Exkremente wurden in einem Ofen bei 65°C für 72 Stunden getrocknet und dann wurde der Brutto-Energie- und Stickstoffgehalt der Diäten und Exkremente analysiert. AME wird berechnet gemäß dem Verfahren, das von Leeson et al. beschrieben ist, in Commercial Poultry Nutrition, University Books, Ontario, Kanada, Seiten 12–52 und in Nutritional Requirements of Poultry, National Academy Press, Washington DC, 1994, Seiten 3–8. Die AME berechnet für die Basal-Diät war 2859,2 kcal/kg, wohingegen die AME für die Basal-Diät einschließlich des Additivs der vorliegenden Erfindung 2959,5 kcal/kg war. Da ein Anstieg von 50 kcal als signifikant erachtet wird, zeigt dieses Ergebnis an, dass die vorliegenden Additive einen höheren Nährstoffgehalt haben als unbehandelte flüssige Streptomyces Feststoffe.
Alle hierin genannten Referenzen sind durch die Bezugnahme eingeschlossen.
Die vorliegende Erfindung wird durch die vorhergehende Beschreibung und die Beispiele veranschaulicht. Die vorhergehende Beschreibung soll als eine nicht einschränkende Veranschaulichung dienen, da viele Variationen denjenigen, die im Fachgebiet hinsichtlich darauf bewandert sind, ersichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass alle solche Variationen innerhalb des Schutzumfangs und des Geistes der angehängten Ansprüche dadurch eingeschlossen sind.
Änderungen können in der Zusammensetzung, der Betriebsweise und der Anordnung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, das hierin beschrieben ist, vorgenommen werden, ohne vom Konzept und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie in den folgenden Ansprüchen beschrieben:

Claims

Eine Nahrungszusatz-Zusammensetzung, die folgendes umfasst: ein Enzym-behandeltes, konzentriertes benutztes Fermentations-Bier von Saccharopolyspora Erythraea; wobei das benutzte Fermentations-Bier von Saccharopolyspora Erythraea mit einer Zellulose und mindestens einer Glycosidase vor der Konzentrierung behandelt wurde.
Die Zusammensetzung von Anspruch 1, Enzym-behandelt mit mindestens einer ersten Glycosidase und einer zweiten Glycosidase.
Die Zusammensetzung von Anspruch 2, worin die erste Glycosidase ein pektinolytisches Enzym ist, und die zweite Glycosidase eine Arabinosidase ist.
Die Zusammensetzung von Anspruch 3, worin das pektinolytische Enzym Polygalaktouronase ist und die Zellulase β-Glucanase ist.
Die Zusammensetzung von Anspruch 3, worin die Arabinosidase α-N-Arabinofuranosidase ist.
Die Zusammensetzung von Anspruch 2, worin weniger als ein Gewichtsprozent von jedem Enzym verwendet wird, um das Gesamtvolumen des benutzten Fermentations-Biers von Saccharopolyspora Erythraea zu behandeln.
Die Zusammensetzung von Anspruch 1, die von ungefähr 40 bis ungefähr 60 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4 bis ungefähr 5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 2,5 bis ungefähr 4 Mikrons haben.
Die Zusammensetzung von Anspruch 1, die von ungefähr 45 bis ungefähr 50 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4,3 bis ungefähr 4,5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 3,1 bis ungefähr 3,5 Mikrons haben.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Nahrungszusatzes, das folgende Schritte umfasst: a) Behandeln eines benutzten Fermentations-Biers von Saccharopolyspora Erythraea mit Säure bei einer Temperatur von ungefähr 80°C bis ungefähr 100°C, um ein Hitze-behandeltes benutztes Fermentations-Bier zu bilden; b) Abkühlen des hitzebehandelten benutzten Fermentations-Biers auf eine Temperatur von ungefähr 40°C bis ungefähr 60°C; c) Behandeln des benutzten Fermentations-Biers, das aus Schritt b) resultiert, mit einer Enzymmischung für zwei bis zwanzig Stunden bei einem pH von ungefähr 3 bis ungefähr 6, um ein aktiviertes benutztes Fermentations-Bier zu bilden; worin die Enzymmischung eine Zellulase und mindestens eine Glycosidase einschließt; d) Konzentrieren des aktivierten benutzten Fermentations-Biers auf mindestens 31 Prozent Feststoffe; und dann e) Gewinnen eines Nahrungszusatz-Produkts aus Enzym-behandeltem, konzentrierten benutzten Fermentations-Bier von Saccharopolyspora Erythraea.
Das Verfahren von Anspruch 9, worin das benutzte Fermentations-Bier, das aus Schritt b) resultiert, mit mindestens einer ersten Glycosidase und einer zweiten Glycosidase Enzym-behandelt wird.
Das Verfahren von Anspruch 10, worin die erste Glycosidase ein pektinolytisches Enzym ist und die zweite Glycosidase eine Arabinosidase ist.
Das Verfahren von Anspruch 11, worin das pektinolytische Enzym Polygalaktouronase ist und die Zellulase β-Glucanase ist.
Das Verfahren von Anspruch 11, worin die Arabinosidase α-N-Arabinofuranosidase ist.
Das Verfahren von Anspruch 10, worin weniger als ein Gewichtsprozent von jedem Enzym verwendet wird, um das Gesamtvolumen des benutzten Fermentations-Biers von Saccharopolyspora Erythraea zu behandeln.
Das Verfahren von Anspruch 9, worin das Produkt von ungefähr 40 bis ungefähr 60 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4 bis ungefähr 5, worin die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 2,5 bis ungefähr 4 Mikrons haben.
Das Verfahren von Anspruch 9, worin das Produkt von ungefähr 45 bis ungefähr 50 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4,3 bis ungefähr 4,5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 3,1 bis ungefähr 3,5 Mikrons haben.
Ein Verfahren zur Verbesserung des Nährstoffgehalts des benutzten Fermentations-Biers von Saccharopolyspora Erythraea als ein Nahrungszusatz, das folgende Schritte umfasst: a) Behandeln eines benutzten Fermentations-Biers von Saccharopolyspora Erythraea mit Säure bei einer Temperatur von ungefähr 80°C bis ungefähr 100°C, um ein Hitze-behandeltes benutztes Fermentations-Bier zu bilden; b) Abkühlen des Hitze-behandelten benutzten Fermentations-Biers auf eine Temperatur von ungefähr 40°C bis ungefähr 60°C; c) Behandeln des benutzten Fermentations-Biers, das aus Schritt b) resultiert, mit einer Enzymmischung für zwei bis zwanzig Stunden bei einem pH von ungefähr 3 bis ungefähr 6, um ein aktiviertes benutztes Fermentations-Bier zu bilden; worin die Enzymmischung eine Zellulase und mindestens eine Glycosidase einschließt; d) Konzentrieren des aktivierten benutzten Fermentations- Biers auf mindestens 31 Prozent Feststoffe; und dann e) Gewinnen eines Nahrungszusatz-Produkts aus verbessertem Enzym-behandelten, konzentrierten benutzten Fermentations-Bier von Saccharopolyspora Erythraea.
Das Verfahren von Anspruch 17, worin das Nahrungszusatz-Produkt aus Enzym-behandeltem, konzentrierten benutzten Fermentations-Bier von Saccharopolyspora Erythraea eine verbesserte Nahrungs-Umsetzung bereitstellt.
Das Verfahren von Anspruch 17, worin das Antibiotika-freie benutzte Fermentations-Bier, das aus Schritt b) resultiert, Enzym-behandelt wird, mit mindestens einer ersten Glycosidase und einer zweiten Glycosidase.
Das Verfahren von Anspruch 19, worin die erste Glycosidase ein pektinolytisches Enzym ist, und die zweite Glycosidase eine Arabinosidase ist.
Das Verfahren von Anspruch 20, worin das pektinolytische Enzym Polygalaktouronase ist und die Zellulase β-Glucanase ist.
Das Verfahren von Anspruch 20, worin die Arabinosidase α-N-Arabinofuranosidase ist.
Das Verfahren von Anspruch 20, worin weniger als ein Gewichtsprozent von jedem Enzym verwendet wird, um das Gesamtvolumen des benutzten Fermentations-Biers von Saccharopolyspora Erythraea zu behandeln.
Das Verfahren von Anspruch 17, worin das Nahrungszusatz-Produkt von ungefähr 40 bis ungefähr 60 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4 bis ungefähr 5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 2,5 bis ungefähr 4 Mikrons haben.
Das Verfahren von Anspruch 17, worin das Nahrungszusatz- Produkt von ungefähr 45 bis ungefähr 50 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4,3 bis ungefähr 4,5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 3,1 bis ungefähr 3,5 Mikrons haben.
Ein Verfahren zur Fütterung eines Viehbestands, das den Schritt Füttern des Viehbestands mit einer Nahrung, die die Nahrungszusatz-Zusammensetzung von Anspruch 1 enthält, umfasst.
Das Verfahren von Anspruch 26, worin der Nahrungszusatz von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht, ist.
Das Verfahren von Anspruch 26, worin der Viehbestand gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Federvieh, Schweinen, Fischen, Krustentieren und Rindern.
Das Verfahren von Anspruch 26, worin das benutzte Fermentations-Bier mit mindestens einer ersten Glycosidase und einer zweiten Glycosidase Enzym-behandelt wird.
Das Verfahren von Anspruch 29, worin die erste Glycosidase ein pektinolytisches Enzym ist und die zweite Glycosidase eine Arabinosidase ist.
Das Verfahren von Anspruch 30, worin das pektinolytische Enzym Polygalaktouronase ist und die Zellulase β-Glucanase ist.
Das Verfahren von Anspruch 30, worin die Arabinosidase α-N-Arabinofuranosidase ist.
Das Verfahren von Anspruch 29, worin weniger als ein Gewichtsprozent von jedem Enzym verwendet wird, um das Gesamtvolumen des benutzten Fermentations-Biers von Saccharopolyspora Erythraea zu behandeln.
Das Verfahren von Anspruch 26, worin der Nahrungszusatz von ungefähr 40 bis ungefähr 60 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4 bis ungefähr 5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 2,5 bis ungefähr 4 Mikrons haben.
Das Verfahren von Anspruch 26, worin der Nahrungszusatz von ungefähr 45 bis ungefähr 50 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4,3 bis ungefähr 4,5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 3,1 bis ungefähr 3,5 Mikrons haben.
Ein Verfahren zur Verbesserung der Nahrungs-Umsetzung, der Brustfleisch-Ausbeute und der Darmstärke in Federvieh, dass das Hinzufügen der Nahrungszusatz-Zusammensetzung von Anspruch 1 zu der Federvieh-Nahrung umfasst.
Das Verfahren von Anspruch 36, worin der Nahrungszusatz von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrung, ist.
Das Verfahren von Anspruch 36, worin das benutzte Fermentations-Bier mit mindestens einer ersten Glycosidase und einer zweiten Glycosidase Enzym-behandelt wird.
Das Verfahren von Anspruch 38, worin die erste Glycosidase ein pektinolytisches Enzym ist und die zweite Glycosidase eine Arabinosidase ist.
Das Verfahren von Anspruch 39, worin das pektinolytische Enzym Polygalaktouronase ist und die Zellulase β-Glucanase ist.
Das Verfahren von Anspruch 39, worin die Arabinosidase α-N-Arabinofuranosidase ist.
Das Verfahren von Anspruch 38, worin weniger als ein Gewichtsprozent von jedem Enzym verwendet wird, um das Gesamtvolumen des benutzten Fermentations-Biers von Saccharopolyspora Erythraea zu behandeln.
Das Verfahren von Anspruch 37, worin der Nahrungszusatz von ungefähr 40 bis ungefähr 60 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4 bis ungefähr 5, worin die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 2,5 bis ungefähr 4 Mikrons haben.
Das Verfahren von Anspruch 37, worin der Nahrungszusatz von ungefähr 45 bis ungefähr 50 Prozent Feststoffe hat; und einen pH von ungefähr 4,3 bis ungefähr 4,5, wobei die Feststoffe eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 3,1 bis ungefähr 3,5 Mikrons haben.