DE60318862T2

DE60318862T2 - Wachstumsförderer

Info

Publication number: DE60318862T2
Application number: DE60318862T
Authority: DE
Inventors: Harri Miettinen; Timo LÖFGREN
Original assignee: Kemira Oyj
Current assignee: Kemira Oyj
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: CA2489802A1; WO2004000037A8; FI20021234A0; WO2004000037A1; AU2003246743A1; DE03760715T1; EP1536690A1; DE60318862D1; FI115696B; FI20021234A; US20060100284A1; EP1536690B1; ATE384443T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zum Fördern des Wachstums von Tieren und ein Verfahren zum Herstellen und zum Verwenden der Zusammensetzung.
Um Krankheiten zu vermeiden und um die Fleischproduktion zu erhöhen, sind dem Futter von Schlachttieren Antibiotika zugesetzt worden. Die Verwendung von Antibiotika kann zu resistenten Bakterienstämmen führen, was das Risiko birgt, dass diese mit dem Fleisch auf den Menschen gelangen. Dies ist der Grund dafür, dass Anstrengungen unternommen wurden, um Antibiotika durch andere Verbindungen zu ersetzen.
Vor kurzem sind Antibiotika durch organische Säuren ersetzt worden. Beispielsweise ist so mittels Sorbinsäure die Gewichtszunahme von Schlachttieren verbessert worden (Kirchgessner M. et al.; Journal of Animal Phsyiology and Animal Nutrition 74 (1995), 235–242). Allerdings ist es nachgewiesen worden, dass Sorbinsäure zu teuer ist, um als solche als eine Alternative eingesetzt zu werden.
Untersuchungen haben ebenfalls bestätigt, dass Ameisensäure in dem Futter von entwöhnten Schweinen und von für Schweinefleisch gewachsenen Schweinen als ein Wachstumsförderer agiert. Es ist ebenfalls herausgefunden worden, dass die Verwendung einer Mischung von Ameisensäure und Kaliumsorbat verglichen mit der Verwendung von Ameisensäure zu einer besseren Effizienz führt (Partanen K. et al.; Livestock Production Science 73 (2002) 139–152).
Die kombinierte Verwendung von Ameisensäure und Kaliumsorbat umfasst das Problem, dass einer der Bestandteile flüssig ist und der andere fest ist. Es wäre wünschenswert, ein Mittel zum Bereitstellen eines flüssigen Produkts zu finden, welches Ameisensäure und Sorbinsäure oder ein Sorbat enthält, welches auch bei niedrigen Temperaturen im flüssigen Zustand verabreicht werden kann. Sorbat und Sorbinsäure sind in Ameisensäure so schlecht löslich, dass keine wirksame Menge gelöst werden kann.
Die Verwendung von Sorbinsäure und ihren Salzen als Lebensmittel und Lebensmittelkonservierungsstoffe ist ebenfalls bekannt. Es ist bekannt, dass Sorbat in Säureform alleine antimikrobielle Eigenschaften aufweist. Folglich ist, wie beispielsweise neben anderen Veröffentlichungen in der EP Patentanmeldung 0 275 958 beschrieben, der Effekt von Salzen durch die Zugabe einer Säure neben Sorbat zu dem zu konservierenden Material verstärkt worden.
Die chinesische Patentanmeldung CN 1 269 979 offenbart ein Antischimmelkonservierungsmittel für Lebensmittel auf Basis von Kaliumsorbat, welches mit einer organischen Säure verstärkt worden ist. Die organische Säure kann Ameisensäure, Propionsäure oder eine Mischung von diesen sein. Sorbatkristalle werden bis zu einer Mahlfeinheit von 60 bis 150 Maschenweiten (Mesh) gemahlen, dann wird die Säure zugegeben und es wird ermöglicht, dass die Mischung bei konstanter Temperatur vollständig reagiert. Das Mischungsverhältnis ist so ausgewählt worden, dass während der Reaktion ein Feststoffreaktionsprodukt erzeugt wird. Wenn das so erhaltene Feststoffprodukt gemahlen wird, wird das gewünschte Konservierungsmittel erhalten.
Die Lösungen der US Patentschrift 4,083,999 , welche 0,6 bis 20% Sorbinsäure in Propionsäure enthalten, sind seit kurzem in einem Antischimmelverfahren zum Konservieren von Tierfutter bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein flüssiges Produkt bereitzustellen, welches im flüssigen Zustand auch bei niedrigen Temperaturen verabreicht werden kann, während immer noch die Tierwachstum fördernden Effekte insbesondere von Ameisensäure und von Sorbat genutzt werden. Als eine Lösung für diese Aufgabe wurden flüssige Zusammensetzungen gefunden, welche sowohl Sorbinsäure oder ein Sorbat als auch Ameisensäure als eine homogene Lösung enthalten. Diese Ziele können überraschenderweise mit der Hilfe einer Zusammensetzung aus Ameisensäure und Sorbinsäure oder einem Sorbat und Propionsäure erreicht werden. Berechnet auf deren Gewicht enthalten die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung:

– 1,1 bis 5% Sorbinsäure oder ein Sorbat berechnet als Sorbinsäure,
– 45 bis 93,9% Ameisensäure und
– 5 bis 50% Propionsäure.

Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-% Sorbinsäure oder Sorbat berechnet als Sorbinsäure, 45 bis 90 Gew.-% Ameisensäure und 8 bis 50 Gew.-% Propionsäure.
Das Sorbat ist vorzugsweise Kaliumsorbat.
Die Konzentration an Ameisensäure beträgt vorzugsweise wenigstens 70 Gew.-%.
In bevorzugten Zusammensetzungen ist ein Teil des Säuregehalts der Zusammensetzung neutralisiert. In einer bevorzugten Zusammensetzung ist die Ameisensäure teilweise mit Ammoniak neutralisiert.
Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner Wasser enthalten.
Eine bevorzugte Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält 2 bis 4 Gew.-% Sorbinsäure oder eines Sorbats berechnet als Sorbinsäure, 70 bis 90 Gew.-% von teilweise neutralisierter Ameisensäure und 8 bis 20 Gew.-% Propionsäure sowie 0 bis 20 Gew.-% Wasser.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Zusammensetzung durch Auflösen von Sorbinsäure oder eines Sorbats in Propionsäure hergestellt werden, was folglich lösliche Sorbinsäure oder lösliches Sorbat ergibt. Dann wird zu dieser Lösung Ameisensäure zugegeben, wodurch folglich eine gebrauchsfertige Lösung gebildet wird.
Die kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in den beigefügten Patentansprüchen 1 bis 16 beschrieben.
Es ist herausgefunden worden, dass antibiotische Futteradditive in dem Futter von Schlachttieren durch eine Wachstum fördernde Zusammensetzung ersetzt werden können, welche Sorbinsäure, Ameisensäure und Propionsäure enthält. Der antimikrobielle und der das Tierwachstum fördernde Effekt von Sorbinsäure oder von Sorbat ist durch die Verwendung von sauren Bedingungen verstärkt worden. Aufgrund der hohen Kosten von Sorbinsäure oder von Sorbat war es wünschenswert, eine ökonomische, aber immer noch effiziente aktive Säure zur Verwendung mit Sorbinsäure oder Sorbat zu finden. Es ist nachgewiesen worden, dass Amei sensäure als solche ein effektiver Wachstumsförderer im Hinblick auf Schlachttiere ist. Es ist nachgewiesen worden, dass diese insbesondere beim Füttern von Schweinen und von für Schweinefleisch gewachsenen Schweinen einen vorteilhaften Effekt beim Verringern der Tendenz, dass Schweine Diarrhö und coliforme Bakterien in den Verdauungskanälen ausbilden, aufweist. Weil die schlechte Löslichkeit von Sorbinsäure oder von Sorbat in Ameisensäure durch zuerst Auflösen derselben/desselben in Propionsäure gelöst wurde und die tatsächliche gebrauchsfertige Lösung durch die Zugabe der Lösung aus Sorbinsäure/Sorbat/Propionsäure zu Ameisensäure erhalten wurde, wurde die flüssige Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten, welche sich als ein sehr effizienter Wachstumsförderer für Schlachttiere erwiesen hat.
Während der Verwendung des Produkts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es beobachtet worden, dass Schlachttiere, wie beispielsweise Schlachtrind und insbesondere Schweine, weniger Diarrhö entwickelten, und, dass ihre Fleischmasse zusehends erhöht wurde.
Die Zubereitung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Verbindung mit der Fütterung von Schlachttieren durch die Zugabe derselben zu dem Futter verabreicht werden. Der Wachstumsförderer kann dem Futter von Schlachttieren entweder in flüssiger Form oder, wenn die Umstände es so erfordern, absorbiert in einem festen Träger zugegeben werden.
Das Futter kann jedes für Schlachttiere geeignete organische Produkt sein, wie beispielsweise Futterrohmaterialien, Futterzubereitungen, Getreide, Gemüse oder organisches Proteinfutter. Das eigentliche Futter wird den Tieren in flüssiger Form vermischt mit Wasser oder in fester Form verfüttert.
Die nachfolgenden Beispiele sind dazu beabsichtigt, die vorliegende Erfindung zu illustrieren, ohne allerdings die vorliegende Erfindung auf die nachfolgenden Beispiele zu beschränken.
Die beigefügte 1 stellt die Löslichkeitskurven von Kaliumsorbat bei unterschiedlichen Temperaturen dar.
Beispiele
In den nachfolgenden Beispielen wurde Sorbinsäure in allen der Beispiele in der Form von Kaliumsalz zugegeben. Allerdings tritt Kaliumsorbat in der Endlösung in der Gegenwart von Ameisensäure (pK 3,73) hauptsächlich als Sorbinsäure auf, weil der pK-Wert von Sorbinsäure 4,76 beträgt und demgegenüber der pK-Wert von Propionsäure 4,86 ist.
Das in den Beispielen eingesetzte, teilweise neutralisierte Ameisensäureprodukt enthält 76 Gew.-% Ameisensäure, 5,5 Gew.-% Ammoniumformiat und 18,5 Gew.-% Wasser.
Beispiele 1 bis 4 (Vergleich)

Kaliumsorbat wurde in verschiedenen Mengen in einem teilweise neutralisierten Ameisensäureprodukt durch Erhitzen so gelöst, dass klare Lösungen erhalten wurden. Proben desselben wurden bei Raumtemperatur (ungefähr 22°C), 4°C und –18°C gelagert. Nach ungefähr 10 Tagen wurden die in den Proben gebildeten Kristallisationen mit den in der Tabelle gezeigten Ergebnissen untersucht. In einer nach ungefähr 50 Tagen durchgeführten Untersuchung wurden Kristalle in der Probe des Beispiels 4 auch bei Raumtemperatur beobachtet. Tabelle 1 (Vergleich)

	Kaliumsorbat (Gew.-%)	Raumtemperatur	4°C	–18°C
Beispiel 1	0,84	Klare Lösung	Klare Lösung	Kristalle
Beispiel 2	1,66	Klare Lösung	Kristalle	Kristalle
Beispiel 3	3,27	Klare Lösung	Kristalle	Kristalle
Beispiel 4	4,05	(Klare Lösung)	Kristalle	Kristalle

Das Ergebnis des Beispiels 1, welches eine mäßige Konservierungsfähigkeit zeigte und 0,84 Gew.-% Kaliumsorbat entsprechend ungefähr 0,6 Gew.-% Sorbinsäure enthielt, zeigte, dass diese Menge für den beabsichtigten Zweck zu gering ist.
Beispiele 5 bis 7
In einem 1 Liter-Volumen aus 99 Gew.-% Ameisensäure, 99 Gew.-% Propionsäure und 1:1 beider wurden 50 g Kaliumsorbat gelöst, wobei 1 Liter jedes Produkts das Sorbat in der selben Menge enthielt (Beispiele 5 bis 7).

Die Proben wurden wie in dem vorherigen Beispiel behandelt. Tabelle 2

	Säure	Raumtemperatur	4°C	–18°C
Beispiel 5	Propionsäure	Klare Lösung	Klare Lösung	Klare Lösung
(Vergleich)
Beispiel 6	Ameisensäure	Klare Lösung	Kristalle	Kristalle
(Vergleich)
Beispiel 7	Mischung aus Ameisensäure und Propionsäure	Klare Lösung	Klare Lösung	Kristalle

Beispiele 8 bis 11

Kaliumsorbat wurde in Mischungen aus teilweise neutralisierter Ameisensäure und Propionsäure in den in der Tabelle 3 gezeigten Gewichtsverhältnissen durch Erhitzen der Mischungen so gelöst, dass klare Lösungen erhalten wurden. Tabelle 3

Zusammensetzungen (Gew.-%)	Beispiel 8	Beispiel 9	Beispiel 10	Beispiel 11
Ameisensäure	77,5	67,5	57,5	47,5
Propionsäure	20	30	40	50
Kaliumsorbat	2,5	2,5	2,5	2,5
Neutralisationsgrad mol/100 mol	5,2	4,8	4,3	3,8
Wasser	14,3	12,5	10,6	8,8

Alle der Lösungen verblieben bei Raumtemperatur über den gesamten Beobachtungszeitraum, d. h. über drei Wochen, klar. Die nachfolgende Tabelle 4 zeigt das Verhalten der drei parallelen Proben in gekühlten Lösungen. Der Strich zeigt eine klare Lösung an. Tabelle 4

Lagerungsbedingungen Beispiel 8 Beispiel 9 Beispiel 10 Beispiel 11

1 Woche - - - -

bei + 1 °C - - - -

3 Wochen bei + 1 °C - - - - - - - - - - - -
Beispiel 12

10 g Kaliumsorbat wurden in 100 g Mischungen aus Ameisensäure (99%) und Propionsäure (99,5%) durch Erhitzen so gelöst, dass klare Lösungen erhalten wurden. Beim Abkühlen entwickelten die Lösungen Abscheidungen, welche am Ende eines bei zwei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführten einwöchigen Stabilisierungszeitraums durch Filtrieren entfernt wurden. In den klaren Lösungen wurden die Mengen von Sorbinsäure, Ameisensäure und Propionsäure untersucht. Die Tabelle 5 zeigt das Sorbinsäureergebnis berechnet als Kaliumsorbat und den Prozentsatz von Propionsäure berechnet bezogen auf die Summe von Propion- und Ameisensäure. Tabelle 5

Probe
Raumtemperatur	Kaliumsorbat (Gew.-%)	Menge von Propionsäure in Gew.-% bezogen auf die Summe aus Ameisensäure und Propionsäure
1	2,3	0,0
2	3,4	9,9
3	4,8	20,2
4	6,4	30,2
5	7,7	40,1
6	9,7	50,1
Temperatur 2°C
1	1,0	0,0
2	1,7	10,0
3	2,4	20,2
4	4,1	40,5
5	4,9	50,5
6	5,9	60,4
7	6,7	70,4
8	7,4	80,4

Die 1 zeigt die Löslichkeitskurven von Kaliumsorbat bei Raumtemperatur (22°C) und bei 2°C. Im Vergleich zu der Löslichkeitskurve sollte das Verhältnis von Propionsäure zu der Summe aus Ameisensäure und Propionsäure in der Praxis ungefähr 5 bis 10 Prozenteinheiten höher sein.
Beispiel 13
Für Schweineuntersuchungen war die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung in Mengen von mehreren Tonnen von Litern erforderlich. Es wurde herausgefunden, dass die Auflösung von Kaliumsorbat, wie zuvor beschrieben, in einer Mischung aus Ameisensäure und Propionsäure in Anbetracht der hochflüchtigen Säuren, welche ein Erhitzen erfordern würden, in einem gut ausgestatteten Reaktor durchgeführt werden sollte.
Als ein Ergebnis der Laboratoriumsuntersuchungen wurde überraschenderweise eine beträchtlich einfachere Zubereitungsweise gefunden. Tatsächlich wurde herausgefunden, dass die Herstellung selbst bei Raumtemperatur bewirkt werden konnte, wenn das in der Zusammensetzung eingesetzte Kaliumsorbat zuerst in Propionsäure gelöst wurde. Die Endzusammensetzung wurde durch Zugabe von Ameisensäure zu einer Lösung von Kaliumsorbat und Propionsäure erhalten.
Beispiel 14

Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde unter Verwendung von entwöhnten Schweinen und von wachsenden Schweinen untersucht. Die Untersuchung umfasste insgesamt 240 Schweine aus 30 verschiedenen Würfen. Dem Schweinefutter wurde die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung oder Ameisensäure in einem Verhältnis von 8 g/kg bei der anfänglichen Wachstumsphase und in einem Verhältnis von 6 g/kg während der Wachstumsphase und während der Endwachstumsphase zugegeben. Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde mit einer Kontrolle ohne Zusätze und mit einem antibiotischen Futteradditiv (Avilamycin) in der Entwöhnungsphase und in der Wachstumsphase verglichen. Die Tabelle 6 zeigt die Untersuchungsergebnisse für die Verabreichung von Schweinefutter, welche als Zusätze Avilamycin, Ameisensäure sowie eine Mischung aus Kaliumsorbat-Ameisensäure-Propionsäure enthielt. In der Tabelle sind A = Avilamycin, F = Ameisensäure und S = Kaliumsorbat und P = Propionsäure. Tabelle 6

Additiv	Kontrolle	A	F	SFP
Entwöhnungsphase
Anfängliches Gewicht/kg	7,5	7,5	7,6	7,8
Endgewicht/kg	17,2	19,3	18,5	19,0
Tägliches Wachstum g/Tag	273	335	308	321
Wachstums- und Endwachstumsphase
Anfängliches Gewicht/kg	18,8	18,9	17,1	18,0
Endgewicht/kg	105,7	107,1	106,0	107,3
Tägliches Wachstum g/Tag	834	845	869	880

Die Ergebnisse zeigen, dass Schweine schneller wachsen, wenn dem Futter die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben wurde. Das Wachstum war auch stärker als das von Schweinen, welche Ameisensäure alleine erhielten.

Claims

Tierwachstum fördernde Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine flüssige Lösung ist, die 1,1 bis 5 Gew.-% Sorbinsäure oder eines Sorbats, berechnet als Sorbinsäure, 45 bis 93,9 Gew.-% Ameisensäure und 5 bis 50 Gew.-% Propionsäure enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sorbat Kaliumsorbat ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ameisensäure eine Konzentration von wenigstens 70 Gew.-% aufweist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ameisensäure teilweise mit Ammoniak neutralisiert ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung zusätzlich Wasser enthält.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung 2 bis 4 Gew.-% Sorbinsäure oder eines Sorbats, berechnet als Sorbinsäure, 70 bis 90 Gew.-% von teilweise neutralisierter Ameisensäure und 8 bis 20 Gew.-% Propionsäure und 0 bis 20 Gew.-% Wasser enthält.
Verfahren zur Herstellung einer das Tierwachstum fördernden Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass Sorbinsäure oder ein Sorbat zuerst in Propionsäure aufgelöst wird und die Lösung nachfolgend in Ameisensäure eingemischt wird, um eine gebrauchsfertige Lösung zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sorbat Kaliumsorbat ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ameisensäure eine Konzentration von wenigstens 70 Gew.-% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ameisensäure teilweise mit Ammoniak neutralisiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gebrauchsfertige Lösung 2 bis 5 Gew.-% Sorbinsäure oder ein Sorbat, berechnet als Sorbinsäure, 45 bis 90 Gew.-% Ameisensäure und 8 bis 50 Gew.-% Propionsäure enthält.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gebrauchsfertige Lösung zusätzlich Wasser enthält.
Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 als ein Wachstumsförderer für Schlachttiere.
Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 als ein Wachstumsförderer, dadurch gekennzeichnet, dass der Wachstumförderer Tieren in Verbindung mit der Fütterung verabreicht wird.
Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 als ein Wachstumsförderer, dadurch gekennzeichnet, dass der Wachstumförderer dem Tierfutter in flüssiger Form oder absorbiert in einem festen Träger zugesetzt wird.
Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 15 als ein Wachstumsförderer, dadurch gekennzeichnet, dass das Tierfutter unter organischen Produkten, wie Futterrohmaterialien, Futterpräparationen, Kron, pflanzlichen und tierischem Proteinfutter ausgewählt wird.