DE69634400T2

DE69634400T2 - Verfahren zur verhütung von erkrankungen von tieren und zur verbesserung der immunfunktionen von tieren

Info

Publication number: DE69634400T2
Application number: DE69634400T
Authority: DE
Inventors: Yong Hangzhou City ZHAN
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2016-08-17
Also published as: IL121917A0; AU715733B2; ATE289747T1; EP0826303B1; CA2224663A1; WO1997029630A1; ES2237773T3; CA2224663C; JP3474198B2; EP0826303A4; AU6731596A; CN1082337C; DE69634400D1; JP2004000223A; EP0826303A1; CN1165628A; US6007822A; DK0826303T3; JPH11504222A; IL121917A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhütung von Erkrankungen von Tieren und zur Verbesserung des Wachstums und der Entwicklung von Tieren. Insbesondere umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Extraktion von bioaktiven Inhaltsstoffen von Pflanzen der Camellia-Familie und deren Zugabe in Futter und Nahrung als Futterzusatz bzw. Nährstoff, zur Verbesserung der Immunfunktion von Tieren und zur Förderung des Wachstums und der Entwicklung von Tieren.
Hintergrund
Pflanzen, die zur Familie der Camellia L. gehören sind in China, Japan, Indien und vielen anderen südostasiatischen Ländern sehr weit verbreitet. Unter diesen sind drei Pflanzenarten C. Sinensis, C. Oleifera und C. Japonica von erheblichem ökonomischem Wert. Beispielsweise können die Blätter von C. Sinensis-Pflanzen zur Herstellung von Tee verwendet werden, das Saatgut von C. Oleifera-Pflanzen können zur Herstellung von Speiseöl verwendet werden, C. Japonica-Pflanzen sind des Weiteren als Zierpflanzen nützlich.
Mit der Entwicklung der modernen Futtermittelindustrie werden zahlreiche Antibiotika als Futterzusatz verwendet, um Erkrankungen von Tieren zu verhüten und das Tierwachstum zu fördern. 1990 wurden etwa 2000 Tonnen Antibiotika als Futterzusatz in Geflügel- und Viehfutter in China verwendet, etwa 1350 Tonnen bzw. 1300 Antibiotika wurden in Westeuropa und Japan verwendet. Kürzlich erreichte der Verkaufswert von Antibiotika 1,019 Millionen US-Dollar in den USA, und die Verwendung von Antibiotika wächst jährlich weltweit um 3%. Die Langzeitverwendung von Antibiotika kann jedoch zu einer Arzneimittelresistenz von Mikroben führen, was eine weltweite Umweltverschmutzung über eine Translokation des R-Faktors und Rückstandsprobleme in Tierprodukten verursacht, die eine Bedrohung für die menschliche Gesundheit sein werden. Die WHO (World Health Organization) und FAO (Food and Agriculture Organization, United Nations) schenken der Forschung nach Alternativen für Antibiotika als Futterzusätzen große Beachtung. Derzeit hat die Forschung und Entwicklung von natürlichen Materialien als Futterzusätze große Fortschritte gemacht. Beispielsweise wurden Futtermikroben und traditionelle chinesische Arzneimittel extensiv verwendet. Futtermikroben neigen jedoch dazu, während der Futterverarbeitung inaktiv zu sein und können Antibiotika nur teilweise ersetzen. Tradionelle chinesische Arzneimittel-Additive können nicht extensiv verwendet werden, aufgrund Komplexität ihrer Zusammensetzungen und Instabilität in ihrer Funktion. Es besteht daher ein Bedarf zur Verwendung von natürlichen bioaktiven Inhaltsstoffen als Futterzusätze zum Ersatz von Antibiotika, zur Vermeidung von Antibiotika-Rückständen in Tierprodukten, zur Verbesserung der Produktqualität und zur Verringerung der Umweltverschmutzung.
Aoyama S. separierte als Erster 1931 ein Thea Saponin von Tee-Saatkuchen (Journal of Pharmacology, 51 (5): 367, 1931), er erhielt jedoch nicht die reine Chemikalie. 1952 erhielten Ishidate M. und Ueda Y. der Tokyo-Universität die reinen Kristalle von Thea Saponin (Ishidate M. und Ueda Y., Journal of Pharmacology, 72 (11): 1525, 1952). Ab 1970 wurden in den wesentlichen Tee-produzierenden Ländern Studienreihen durchgeführt betreffend die Separierung, Charakterisierung und Verwendung von Thea Saponin. Zahlreiche Extraktionsmethoden und Produkte wurden während dieser Zeit entwickelt.
Es ist heute klar, dass Saponin erhältlich aus Camellia L. zu den triterpenoiden Verbindungen gehört. Dies ist eine Gruppe von komplizierten Verbindungen aufgebaut aus Aglykon (C₃₀H₅₀O₆), Zuckern und organischen Säuren. Die chemische Struktur von Saponin erhältlich aus Camellia L. ist in zahlreichen Literaturstellen offenbart, zum Beispiel in Yoshioka, I. et al., Chemical Pharmacology Bulletin (Tokyo) 1970, 18, 1610; Yoshioka, I. et al. Thea sapogenol A., The major sapogenol of the seed saponin of thea Synensis L., Tetrahedron Letters, 1966 (48): 5979–5984, 5973–5978; and Yoshioka, I. et al., Saponin and Sapogenol III Seeds sapogenols of Thea Sinensis L. (3), Thea sapogenol E and minor sapogenols, Chem. Phar. Bull. 1971, 19(6) 1186–1199.
Die Entwicklung in der Thea Saponin Forschung bietet eine gute Gelegenheit zur vollständigen Verwendung der Nebenprodukte von Teesamen und Teeblättern. 1972 verbesserten Roberts G. R. und sein Kollege aus Sri Lanka (Roberts G. R. et al., Tea QUARTERLY 43 (3), 1972) die Extraktionstechnologie für Thea Saponin, industrialisierten deren Herstellung und schlugen zahlreiche weitere Methoden zur Verwendung des Tee-Saatkuchens von Camellia-Pflanzen vor (Wickremastinghe R. L. et al., 1972, Tea Quarterly 43 (3). Yaziciglu T. und sein Kollege schätzten, dass etwa 600 Tonnen Thea Saponin von 15000 Tonnen Teesaat in der Türkei extrahiert werden können. Somit ist die Industrialisierung der Thea Saponin Herstellung möglich und Nippon Isome Grease Chemical Co. haben Thea Saponin bereits kommerzialisiert.
Saponin erhältlich aus Camellia L. besitzt eine weit reichende Verwendung in der Industrie. Seine Verwendung in der Medizin war das früheste Forschungsfeld, dieses Feld entwickelte sich jedoch langsam, trotz der zahlreichen Pharmakologen. Die pharmokologischen Effekte von Saponin umfassen Antiosmose, Antiphlogistik und die Kontrolle von Husten. Es wurde berichtet, dass Saponin eine spezielle Wirkung auf zahlreiche Arten von Ödemen (Wassersucht) hat.
Die industrielle Verwendung von Saponin erhältlich aus Camellia L. ist ein neu entwickeltes Gebiet. Es kann verwendet werden zur Herstellung von Wasser- und Öl-Emulsionen, Konservierungsmitteln, Schaumbildnern in der Bierindustrie und Reinigungsmitteln in der Industrie des täglichen Bedarfs. Es kann die Farbe von Stoffen bewahren, da es die Farbe der Stoffe nicht schädigt. Bei Verwendung bei der Wäsche vermeidet es das Einlaufen von Wollprodukten und bewahrt des Weiteren den Glanz der Stoffe. Das Saponin kann des Weiteren in der Photoindustrie verwendet werden.
Saponin erhältlich aus Camellia findet extensive Verwendung in der Landwirtschaft, insbesondere als Insektizid, Germizid und Bindemittel in Sprühpestiziden. Sein bedeutender Nutzen ist die Vermeidung von Pestizidrückständen und der Schutz der Umwelt.
Weder die Forschung zur Verwendung von Saponin erhältlich aus Camellia als Futterzusatz zum Ersatz von Antibiotika noch die Wirkung dieses Saponins auf die Förderung des Tierwachstums und der Immunfunktion wurden bisher dokumentiert.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nach jahrelanger Forschung und Entwicklung von Saponin erhältlich aus Camellia L. überraschenderweise gefunden, dass Saponine, die aus Saatkuchen von Camellia L. extrahiert wurden, die Immunfunktion verbessern können und eine Wirkung gegen Bakterien und Viren aufweisen. Sie sind sicher unter vielen Bedingungen und können das Wachstum von Tieren fördern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Methode zur Förderung des Wachstums von Tieren bereitzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Methode zur Verbesserung der Immunfunktion und der Wirkung gegen Bakterien und Viren bei Tieren bereitzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, die Verwendung eines bioaktiven Extraktes von Ölpflanzen als Futterzusatz bereitzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue Mittel zur Gesundheitsvorsorge bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, antibakterielle Substanzen und Antivirus-Mittel bereitzustellen.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung bezieht sich der Ausdruck „Saatkuchen" auf Rückstände, die aus Samen von ölhaltigen Pflanzen nach Extraktion des Öls daraus erhalten werden.
Der Ausdruck „Camellia Saatkuchen" betrifft Saatkuchen erhältlich von Camellia L.-Pflanzen, wie C. Sinensis-, C. Oleiphera- und C. Japonica-Pflanzen.
Triterpenoides Saponin, das in dieser Erfindung verwendet wird, wird aus Pflanzen erhalten, die zur Camellia-Familie gehören, und ist bevorzugt erhältlich aus den Blättern und dem Saatgut von Camellia-Pflanzen.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Verfahren zur Herstellung von triterpenoidem Saponin wird im Folgenden beschrieben.
Der Saatkuchen wird nach Ölextraktion gemahlen, in Alkohol oder anderen organischen Reagenzien eingeweicht. Der organische Extrakt wird filtriert, kondensiert und getrocknet, um das triterpenoide Saponin als Pulver zu erhalten. Die Temperatur liegt im Bereich von 20 bis 50°C, bevorzugt von 30 bis 40°C. Die Konzentration der organischen Reagenzien beträgt von 60 bis 90%. Die Trocknungsmethode kann eine Vakuumtrocknung oder Sprühtrocknung sein.
Das gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene Saponin kann direkt als Futterzusatz oder Mittel zur Gesundheitsvorsorge verwendet werden. Es kann ebenfalls in Kombination mit Spurenelementen verwendet werden.
Die Dosierung und Verabreichungsmethode dieser Saponin-Zubereitung sind der von konventionellen Futterzusätzen und Mitteln zur Gesundheitsvorsorge ähnlich. Ihr Gehalt in Futter kann im Bereich von 50 bis 1500 ppm liegen, bevorzugt im Bereich von 250 bis 750 ppm.
Die vorliegende Erfindung bietet einen bioaktiven Bestandteil von natürlichem Camellia Saatkuchen zur Verwendung als Futterzusatz. Er kann Antibiotika in konventionellem Futter vollständig ersetzen, um Antibiotika-Rückstände in Tierprodukten zu vermeiden, qualitativ hochwertige Tierprodukte herzustellen, die Umweltverschmutzung zu vermindern und die Leistung der Tierproduktion zu steigern. Er kann ebenfalls als Nährstoff zur Gesundheitsvorsorge verwendet werden. Geringwertiges Ölsamenmehl kann daher effizient genutzt werden und hat einen besseren sozialen und ökonomischen Nutzen.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der detaillierteren Veranschaulichung der Erfindung, sie sind jedoch nicht dazu vorgesehen, den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise zu begrenzen.
Beispiel 1
Herstellung eines bioaktiven Futterzusatzes A
8000 g Camellia Olefera Saatkuchen wurden mit 83% Alkohol (v/v) dreimal extrahiert. Alle organischen Extrakte wurden kombiniert und im Vakuum getrocknet. 800 g eines extrahierten Pulvers wurden erhalten, die direkt als Futterzusatz eingesetzt wurden.
Beispiel 2
Herstellung eines bioaktiven Futterzusatzes B
25 g Zinksulfat in Futterqualität und 25 g Magnesiumsulfat in Futterqualität wurden zu 1000 g des Futterzusatzes A aus Beispiel 1 gegeben. Nach gleichmäßigem Mischen wurde Futterzusatz B erhalten.
Beispiel 3
Herstellung eines bioaktiven Futterzusatzes C
100 g Zinksulfat in Futterqualität, 100 g Magnesiumsulfat in Futterqualität und 50 g Vitamin C wurden zu 1000 g des oben genannten Additivs A gegeben. Nach gleichmäßigem Mischen wurde Futterzusatz C erhalten.
Beispiel 4
Verbesserung der Überlebensrate von Nutzvieh
Von Juli 1992 bis Juni 1994 wurden 3108 einen Tag alte Hähnchen (4 Chargen), 320 elf Tage alte Ferkel (8 Chargen) und 600 heranwachsende Hühnchen zum Zweck des Eierelegens in Kontroll- und Testgruppen aufgeteilt, um die Überlebensraten zu testen. Das Futter, das in der Kontrollgruppe verwendet wurde, war AMV Hähnchenkomplettfutter, PCS Schweinekomplettfutter und Komplettfutter für legende Hühnchen von Wanghai. Die Formulierungen der drei Futterzusammensetzungen waren wie folgt:
In den Testgruppen wurden 500 ppm des bioaktiven Zusatzes erhalten gemäß Praxisbeispiel 1 verwendet, um alle Antibiotika in dem Kontrollfutter zu ersetzen. Die Überlebensraten wurden nach 49, 120 und 21 Tagen jeweils für Hähnchen, Ferkel und heranwachsende eierlegende Hühnchen bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
Die Ergebnisse zeigen, dass Sasanqua Saponin zum Ersatz von Antibiotika in Futter verwendet werden kann. Die Überlebensraten wurden für Hähnchen, heranwachsende eierlegende Hühnchen und Ferkel um 0,95%, 14,29% (P < 0,01) bzw. 1,91% erhöht.
Beispiel 5
Wirkung auf die Erhöhung der Lebendmassezunahme von Nutzvieh Unter denselben experimentellen Bedingungen wie in Beispiel 4 wurde am Tag 49 die Wirkung der bioaktiven Mittel erhältlich gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Lebendmassezunahme getestet (Tabelle 2). Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Bei den Hähnchen wuchs der Nettoertrag um 48,6 g/Vogel und die ADG wuchs um 2,49%. Bei Ferkeln wuchs der Nettoertrag um 2,25 kg/Tier und die ADG wuchs um 9,64%.
Wirkung auf die Erhöhung des Futternutzwerts
Unter denselben experimentellen Bedingungen wie in Beispiel 4 beschrieben wurden die Wirkungen des Futterzusatzes der vorliegenden Erfindung auf den Futternutzwert getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3
Die Ergebnisse zeigen, dass der Ersatz von Antibiotika mit bioaktivem Saponin das Verhältnis von Futter zur Gewichtszunahme um 9,71% (P < 0,05) und 4,72% für Hähnchen bzw. Ferkel verringert.
Beispiel 7
Effekt auf die Verbesserung des Nährstoffgehalts von Fleisch
Unter denselben experimentellen Bedingungen wie, in Beispiel 4 wurden die Fett- und Aminosäureprofile in Hühnchen am Tag 49 bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass Saponin die Nährstoffqualität von Hähnchen, insbesondere den Threonin-Gehalt, um 8,38% (P < 0,05) verbessert.
Beispiel 8
Wirkung auf die Verbesserung des Verarbeitungswertes von Viehprodukten
Unter denselben experimentellen Bedingungen wie in Beispiel 4 wurden einige Verfahrensindizes am Tag 49 getestet. Der Ersatz durch Saponin erhöhte den Behandlungsprozentsatz und das Gesamtfleischpigment um 1,93% bzw. 7,48% in Hähnchen. Der prozentuale Wasserverlust des Fleisches und der pH sanken um 1,37% bzw. 2,50%. Die Ergebnisse zeigen, dass der Saponinzusatz für die Fleischverarbeitung und Lagerung vorteilhaft ist.
Beispiel 9
Wirkung der Verminderung von Schwermetallen in Fleisch
Unter denselben experimentellen Bedingungen wie in Beispiel 4 wurden die Gehalte von Schwermetallen in Fleisch mit Hilfe eines Atomsabsorptionsspektrometers am Tag 49 ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, dass Saponin den Gehalt an Cd und Pb im Fleisch um 94,41 bzw. 38,28% in Hähnchen reduzierte.
Beispiel 10
Wirkung der Antioxidation
Zu üblichem Futter wurden 750 ppm bioaktive Mittel erhalten gemäß Beispiel 1 zugefügt. Nach einer Inkubation über 49 Tage bei 40°C wurde die Acidität des Futters mit Hilfe der KOH-Titrationsmethode ermittelt, der Peroxid-Wert wurde mittels der Natriumthiosulfat-Methode ermittelt und der Gehalt an Vitamin A wurde mittels HPLC ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Acidität und der Peroxid-Wert um 38,79% bzw. 21,28% (P < 0,05) reduziert wurden und Saponin eine Schutzwirkung für Fett und Vitamin A aufweist.
Beispiel 11
Wirkung auf die Erhöhung der Immunfunktion und als Antivirusmittel
Saponin erhalten gemäß Beispiel 1 wurde zu Hähnchenfutter in einer Menge von 750 ppm gegeben. Nachdem IBD-Viren am Tag 28 in die Hähnchen injiziert wurden, wurden am Tag 34 Blut- und Milzproben genommen. Als Ergebnis wurden Immunoglobin, die T-Lymphozytentransformationsrate, Interleukin 2 (IL-2) und die Erythrozyten C3b Rezeptoren um 11,56% (P < 0,01), 54,09% (P < 0,05), 52,66% (P < 0,05) bzw. 21,71% (P < 0,05) erhöht. Daraus ergab sich, dass Saponin die Immunfunktion verbessern kann und eine Wirkung als Antivirusmittel aufweist.
Beispiel 12
Wirkung als Fänger freier Radikale und als Antimutationsmittel
Die Ergebnisse der Lichtemissionsanalyse zeigten, dass Saponin erhältlich gemäß Beispiel 1 etwa 94,40% der Superoxidanionradikale (O₂ ^–) (P < 0,01) und 78,19% (P < 0,01) der Hydroxylradikale (OH^–) beseitigte. In erwachsenen Hähnen und Hennen wurde Ethylmethansulfonat (EMS) in einer Dosierung von 82 mg/kg bzw. 80 mg/kg durch intramuskuläre Injektion für drei Tage verwendet. Die Zugabe von Sasanqua Saponin in einer Menge von 750 ppm verminderte die Geschwindigkeit der Verformung der Samen von Hähnchen um 58,96% (P < 0,01), erhöhte die Ovulationsgeschwindigkeit von Hennen um 28,64% und vergrößerte die Fruchtbarkeit der Eier um 75,54% (P < 0,01). Diese Ergebnisse zeigten, dass das extrahierte bioaktive Additiv zum Schutz von Zellen gegen Deformation durch Alkylierungsmittel wirksam war.
Beispiel 13
Antibakterielle Wirkung
750 ppm des extrahierten bioaktiven Mittels wurden in eine Kulturschale gegeben, um dessen antibakteriellen Effekt zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigten, dass die Unterdrückungskonzentrationen für E. Coli und Salmonella 1,25 bis 0,5 mg/mL bzw. 0,1563 bis 0,0390 mg/mL betrugen.
Beispiel 14
Wirkung auf die Zunahme des Hormon-, Protein- und Enzymspiegels
Unter denselben experimentellen Bedingungen wie in Beispiel 4 wurden am Tag 49 Venenblutproben genommen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Saponinzugabe den Serum Testosteronspiegel um 25,61% (P < 0,05), den Serumgesamtproteingehalt um 11,08%, die Aktivität der alkalischen Phosphatase um 19,023%, die Amylaseaktivität um 16,79% und die gesamtproteolythische Enzymaktivität um 49,37% erhöhte.
Beispiel 15
Wirkung auf das Wachstum von Wassertieren
Die Zugabe von 10 ppm Sasanqua Saponin in Schildkröten-, Garnelen- und Aalfutter verbesserten deren Überlebensraten und Wachstumsraten.
Beispiel 16
Sicherheitstest für Sasanqua Saponin
Tee-Saponin erhalten gemäß Beispiel 1 wurde in einer Menge von 5000 ppm zu Rattenfutter gegeben. Nach 30 Fütterungstagen wurden keine abnormalen Zeichen in den somatischen Zellen und Reproduktionszellen der Ratten beobachtet. Die Testergebnisse zeigten, dass Tee-Saponin als Futterzusatz sicher ist.
Es wird gewürdigt, dass eine Einschränkung der Erfindung nur auf die oben genannten Beispiele nicht beabsichtigt ist, zahlreiche Variationen und Modifikationen davon sind für einen Fachmann möglich, ohne den Umfang, der durch die angehängten Ansprüche definiert wird, zu verlassen.

Claims

Tierfutter-Zusammensetzung, umfassend: a) ein Tierfutter; und b) Triterpenoid-Saponin als Futtersusatz, das aus Camellia L.-Pflanzen erhalten wird.
Tierfutter-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Gehalt an Komponente (b) etwa 50 bis 1500 ppm, bezogen auf das Gewicht des Futters, ausmacht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Gehalt an Komponente (b) etwa 250–750 ppm, bezogen auf das Gewicht des Futters, ausmacht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Camellia-Pflanzen aus C. sinensis, C. oleifera und C. japonica ausgewählt sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das Triterpenoid-Saponin aus dem Saatgut oder den Blättern der Pflanzen erhalten wird.
Verwendung einer Tierfutter-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung einer Zusammensetzung zur Verbesserung der Immunfunktion und Steigerung der antibakteriellen und antiviralen Tätigkeiten von Tieren sowie zur Verbesserung der Überlebensrate von Nutzvieh.
Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 5 zur Steigerung der Lebendmassezunahme von Nutzvieh sowie zur Reduktion von Schwermetallen im Fleisch.