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Hinweis auf
eine verwandte Anmeldung
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Diese
Anmeldung ist eine Continuation-in-part-Anmeldung der US-Patentanmeldung Nr.
08/845,535 (Anmeldetag 25. April 1997), die am 22. Dezember 1998
als US-Patent 5 851 572 erteilt worden ist.
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Angaben bezüglich durch
Bundesmittel geförderter
Forschungs- oder Entwicklungsarbeiten
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Entfällt
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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Anmeldung betrifft allgemein Verfahren zur Behandlung
von Tieren. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Behandlung
von Tieren zur Verbesserung der Fleischqualität und der Verlängerung der
Lagerstabilität
des Fleisches.
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Da
die amerikanische Bevölkerung
bei der Zubereitung von Speisen zunehmend ungesättigte Fette verwendet, sind
die in Gaststätten
anfallenden verbrauchten Fette in zunehmendem Maße ungesättigt. Diese Fette/Öle werden
von der Tierfutterindustrie zur Fütterung von Tieren für die Fleischerzeugung,
wie Schweinen, verwendet. Aufgrund des hohen Anteils an ungesättigten
Bindungen in diesen Ölen
weisen Tiere, die diese Öle
aufnehmen, eine weichere Fett- und Gewebebeschaffenheit auf. Ferner
wird Mais genetisch so ausgewählt,
dass er einen höheren
Anteil an ungesättigten
Fetten enthält.
Da Mais einen Hauptbestandteil von Tierfutter darstellt, bewirkt
die Verwendung von Mais mit einem hohen Ölanteil anstelle von gesättigten
Fetten ebenfalls eine Erweichung von Fetten und Geweben. Dies führt zu einem
schwerwiegenden Problem beim Schneiden von Fleisch (z. B. Schinken).
Das weiche Fett bricht bei Schneidevorgängen, wodurch Scheiben von
inakzeptabler Beschaffenheit entstehen und sich Klumpen an der Klinge
bilden, was zu einem Zeitverlust und einem Produkt von verringertem
Wert führt.
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Das
einzige bisher bekannte Verfahren zur Sicherstellung eines festen
Fettes bestand darin, die Tiere mit Fetten oder Ölen mit einem hohen Anteil
an gesättigten
Fetten zu füttern.
Derartige Fette stehen. aber aufgrund der derzeitigen Tendenzen
bei der menschlichen Ernährung
in geringerem Maße
für die
Tierfütterung zur
Verfügung.
Ferner führt
die Verwendung von Maissorten mit hohem Ölanteil dazu, dass der Anteil
an zugesetztem tierischem Fett im Futter zurückgeht.
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Tierfutter
mit einem hohen Anteil an ungesättigten
Fetten verstärkt
auch die Empfindlichkeit von Fleisch, das aus derartigen Tieren
gewonnen wird, gegen Oxidation und oxidative Ranzigkeit. Dies führt zur Entwicklung
von strengen, unerwünschten
Gerüchen
und Aromen im Fleisch, so dass es aus den Regalen lokaler Märkte entfernt
werden muss. Eine oxidative Ranzigkeit tritt auf, wenn Fleischfett
dem molekularen Sauerstoff in der Luft ausgesetzt wird. Dies kann
durch Prooxidantien, wie Natriumchlorid, Wärme, niedere pH-Werte, W-Licht
und zahlreiche andere Substanzen oder Mittel, weiter verstärkt werden.
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Mehrfach
ungesättigte
Fette sind besonders oxidationsempfindlich, und zwar aufgrund ihrer
hohen Anzahl an reaktiven Doppelbindungen. Andererseits enthalten
gesättigte
Fette keine Doppelbindungen und sind gegenüber einer Oxidation und oxidativer
Ranzigkeit weniger empfindlich. Es wäre wünschenswert, tierische Produkte,
insbesondere verarbeitetes Fleisch, zu erzeugen, das gegenüber existierenden
Fleischprodukten weniger empfindlich für eine oxidative Ranzigkeit
ist und eine längere
Lagerbeständigkeit
aufweist.
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Kurze zusammenfassende
Darstellung der Erfindung
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Das
Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei der Fütterung
von Tieren für
die Fleischerzeugung mit einer konjugierten Linolsäure, einem
ungesättigten
Fett, überraschenderweise
die nachteiligen Einflüsse des
erhöhten
Anteils an ungesättigtem
Fett in der Nahrung der Tiere für
die Fleischerzeugung ausgeglichen werden und sich ein Fleisch mit
verbesserter Qualität
und längerer
Lagerbeständigkeit
sowie einem festeren Fett ergibt.
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Im
erfindungsgemäßen Verfahren
werden eine konjugierte Linolsäure,
ein nicht-toxisches Salz einer konjugierten Linolsäure, ein
aktiver Ester einer konjugierten Linolsäure, ein aktives Isomeres einer
konjugierten Linolsäure,
ein aktiver Metabolit einer konjugierten Linolsäure oder ein Gemisch davon,
einem für
die Fleischerzeugung vorgesehenen Tier in einer Menge verabreicht,
die eine Verbesserung der Fleischqualität und eine Erhöhung der
Festigkeit des Fettes ergibt. Die konjugierten Linolsäuren, ihre
nicht-toxischen Salze, aktiven Ester, aktiven Isomeren, aktiven
Metaboliten und Gemische davon werden hier zusammenfassend als "konjugierte Linolsäure" oder "CLA" bezeichnet.
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Die
erhöhte
Festigkeit des Fettes ergibt verbesserte Verarbeitungseigenschaften,
z. B. beim Schneiden von Schweinebäuchen zu Schinken. Das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
es ferner der Tierzuchtindustrie, höhere Konzentrationen an ungesättigten
Fettsäuren
(d. h. pflanzlichen Ölen)
an Tiere für
die Fleischerzeugung zu verfüttern,
ohne dass es in unerwünschter
Weise zu Fleischprodukten mit weichem Gewebe und weichem Fett kommt.
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Das
Fleisch, das von einem mit CLA gefütterten Tier erhalten wird,
weist ferner überraschenderweise eine
längere
geschmackliche Haltbarkeit auf als Fleisch, das von nicht mit CLA
gefütterten
Kontrolltieren erhalten worden ist. Die längere Lagerbeständigkeit
korreliert mit einer Abnahme des prozentualen Anteils an ungesättigten
Fetten und einer Zunahme des prozentualen Anteils an gesättigten
Fetten. Obgleich von CLA bereits früher gezeigt worden ist, dass
es bei Zusatz zu Nahrungsmittelprodukten ein Antioxidationsmittel
darstellt, nehmen die Erfinder an, dass es einen neuen Sachverhalt
darstellt, die Fettoxidation zu verringern, indem man eine Fettsäure verfüttert, die
die Menge an Fettsäuren,
die oxidationsempfindlich sind, verringern kann.
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D.
Buege, "Vitamin
E Feeding and Retail Color Stability in Beef", Newsletter of Muscle Foods Division of
Institute of Food Technology, Bd. 19, Nr. 2, Winter 1993, weist
auf eine verringerte Verfärbung
von Fleisch von Rindern hin, die für einen gewissen Zeitraum vor
der Schlachtung mit Vitamin E gefüttert worden sind. R. N. Arnold
et al., J. Anim. Sci., Bd. 70 (1992), S. 3055, belegten einen Einfluss
von α-Tocopherylacetat
auf die Farbstabilität
von Rindfleisch. C. Faustman et al., J. Food Sci., Bd. 54 (1989),
S. 858, wiesen auf die verbesserte Lipid-Stabilität in Holstein-Bullenfleisch
von mit Vitamin E gefütterten
Rindern hin.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung
der Fettfestigkeit, Qualität
und Lagerbeständigkeit
von Fleisch anzugeben.
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Für den Fachmann
ist es ersichtlich, dass die vorerwähnten Aufgaben und weitere
Vorteile durch die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung
gelöst
bzw. erreicht werden können.
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Kurze Beschreibung der
verschiedenen Darstellungen in der Zeichnung
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Entfällt
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann verschiedene Ausführungsformen
annehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird CLA oral an
das Tier in einer Menge verabreicht, die sicher ist und eine Verbesserung
der Fleischqualität
bewirkt sowie die Festigkeit des Fettes im Tier verbessert, wodurch
sich auch die Qualität
des von dem Tier erhaltenen Fleisches verbessert, wobei die geschmackliche
oder organoleptische Lagerbeständigkeit
des Fleisches verlängert
wird. Aufgrund der Unterschiede in bezug auf Alter, Größe und Art
der Tiere können
die Mengen, die sicher und wirksam sind, erheblich variieren. Da
CLA ein natürlicher
Futtermittelbestandteil ist und relativ nicht-toxisch ist, sind
die Mengen, die in den erfindungsgemäßen Verfahren verabreicht werden
können,
nicht kritisch, sofern sie für
eine Wirksamkeit ausreichen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird CLA einer Tiernahrung zugesetzt, indem man CLA zum Futter gibt.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
kann CLA einem Tier in einer veterinärmedizinischen Zusammensetzung,
die eine sichere und wirksame Dosis an CLA enthält, verabreicht werden. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird das Tier für
die Fleischerzeugung mit einem Futtermittelprodukt, wie Milch, pflanzlichen Ölen oder
Ei-Feststoffen,
gefüttert,
das so angereichert worden ist, dass es hohe Konzentrationen an
CLA enthält.
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Bei
den Futtermittelzubereitungen und veterinärmedizinischen Zubereitungen
zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich
vorzugsweise um Produkte, die CLA in Form einer freien Fettsäure oder
von Triglyceridestern in Kombination mit einem herkömmlichen
Futtermittel oder einem zugelassenen veterinärmedizinischen Verdünnungsmittel
enthalten. Weitere aktive Formen von CLA, einschließlich (ohne
Beschränkung
hierauf) die nicht-toxischen Salze und Gemische können verwendet
werden.
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Die
freien konjugierten Linolsäuren
(CLA) wurden aus gebratenem Fleisch isoliert und als antikarzinogene
Mittel beschrieben; vergl. Y. L. Ha, N. K. Grimm und M. W. Pariza,
Carcinogenesis, Bd. 8, Nr. 12 (1987), S. 1881–1887. Anschließend wurden
sie in einigen verarbeiteten Käseprodukten
festgestellt (Y. L. Ha, N. K. Grimm und M. W. Pariza, J. Agric.
Food Chem., Bd. 37, Nr. 1 (1987), S. 75–81.
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Die
freien Säureformen
der CLA lassen sich durch Isomerisieren von Linolsäure herstellen.
Die nicht-toxischen Salze der freien CLA-Säuren lassen sich durch Umsetzung
der freien Säuren
mit einer nicht-toxischen Base herstellen. Natürliche CLA lässt sich
aus Talg isolieren oder auch aus Linolsäure durch Einwirkung von ω12-cis,ω11-trans-Isomerase aus einem unschädlichen
Mikroorganismus, wie dem Rumen-Bakterium Butyrivibrio fibrisolvens,
herstellen. Unschädliche
Mikroorganismen im Darmtrakt von Ratten und anderen monogastrischen
Tieren können
ebenfalls Linolsäure
in CLA umwandeln (S. F. Chin, W. Liu, K. Albright und M. W. Pariza,
FASEB J., Bd. 6 (1992), Abstract Nr. 2665).
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Die
nach den vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren erhaltene
CLA enthält
eine oder mehrere der Bestandteile 9,11-Octadecadiensäure und/oder 10,12-Octadecadiensäure und
aktive Isomere davon. Sie kann in freier Form vorliegen oder chemisch über Esterbindungen
gebunden sein. Die CLA ist wärmestabil und
kann direkt oder in getrockneter und pulverisierter Form verwendet
werden. Die freien Säuren
lassen sich leicht in ein nicht-toxisches Salz, z. B. in Natrium- oder Kaliumsalze,
umwandeln, indem man chemisch äquivalente
Mengen der freien Säure
mit einem Alkalihydroxid bei einem pH-Wert von etwa 8 bis 9 umsetzt.
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Theoretisch
ergeben sich acht mögliche
geometrische Isomere von 9,11- und 10,12-Octadecadiensäure (c9,c11;
c9,t11; t9,c11; t9,t11; c10,c12; c10,t12; t10,c12 und t10,t12) aus
der Isomerisierung von c9,c12-Octadecadiensäure. Infolge
der Isomerisierung sind nur vier Isomere (c9,c11; c9,t11; t10,c12
und c10,c12) zu erwarten. Jedoch werden während der Autoxidation oder
der Alkaliisomerisierung von c9,c12-Linolsäure von den vier Isomeren vorwiegend
die c9,t11- und t10,c12-Isomeren gebildet, und zwar aufgrund der koplanaren
Eigenschaften der fünf
Kohlenstoffatome um eine konjugierte Doppelbindung und aufgrund
von räumlichen
Konflikten des Resonanzradikals. Bei den verbleibenden zwei c,c-Isomeren
handelt es sich um untergeordnete Bestandteile.
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Der
relativ höhere
Anteil der t,t-Isomeren von 9,11- oder 10,12-Octadecadiensäure ergibt sich offensichtlich
aus der weiteren Stabilisierung der geometrischen c9,t11- oder t10,c12-Isomeren,
die thermodynamisch bevorzugt sind, während einer längeren Verarbeitungszeit.
Ferner kann das t,t-Isomere von 9,11- oder 10,12-Octadecadiensäure, das
vorwiegend während
der Isomerisierung der geometrischen Linolsäure-Isomeren (t9,t12-, c9t12- und t9,c12-Octadecadiensäure) gebildet
wurde, das endgültige
Verhältnis
der Isomeren oder den endgültigen
CLA-Gehalt in den Proben beeinflussen.
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Die
geometrischen Linolsäure-Isomeren
beeinflussen auch die Verteilung von untergeordneten Bestandteilen
(c,c-Isomere von 9,11- und 10,12-, t9,c11- und c11,tl2-Octadecadiensäuren). Die
5,7; 9,10; und 11,13-Isomeren können
als untergeordnete Produkte aus c9,c12-Octadecadiensäure oder aus isomeren Formen
davon während
ihrer Verarbeitung entstehen.
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Die
CLA kann in Form von veterinärmedizinischen
Zusammensetzungen, wie Lösungen
oder Emulsionen, verabreicht werden. Die genaue zu verabreichende
Menge hängt
selbstverständlich
von der verwendeten Form der CLA und dem Verabreichungsweg ab.
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Die
bevorzugten veterinärmedizinischen
Zusammensetzungen von CLA enthalten das nicht-toxische Natrium-
oder Kaliumsalz von CLA in Kombination mit einem geeigneten Verdünnungsmittel.
Neben Lösungen oder
Suspensionen, die für
die orale Verabreichung vorgesehen sind, kann es sich bei der Zusammensetzung auch
um ein Pulver oder um eine zerkleinerbare Tablette handeln. Bei
Zusammensetzungen in Form von Lösungen
oder Suspensionen, die für
die parenterale Verabreichung vorgesehen sind, handelt es sich beim
bevorzugten Verdünnungsmittel
um steriles Wasser für
Injektionszwecke (USP).
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Die
Mengen an CLA, die einem Tierfutter zuzusetzen sind, können etwa
0,01 bis etwa 5,0 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Tierfutter,
betragen. Das Tier kann mit einem CLA-haltigen Futter von der Geburt
bis zur Schlachtreife oder für
eine andere Zeitspanne, bis zumindest einige der vorteilhaften Wirkungen
der CLA-Fütterung
in bezug auf die Fettfestigkeit erzielt worden sind, gefüttert werden.
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Nachstehend
wird die erfindungsgemäße Praxis
durch die folgenden, nicht-beschränkenden Beispiele näher erläutert.
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Beispiel 1
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Schweine
mit einem Gewicht von etwa 55 lb wurden mit Futter mit einem Gehalt
an 0, 0,5 oder 1,0 Gew.-% CLA gefüttert. Nach 3 1/2 Monaten wurden
die Schweine geschlachtet. Die Schweinekörper wurden vor der Verarbeitung
gekühlt.
Bei der Entnahme der Schweinekörper
war ein Unterschied bezüglich
der Steifigkeit der Schweinebäuche
und des subkutanen Fettes zwischen den Kontrollschweinen und den
mit CLA gefütterten
Schweinen erkennbar. Die Schweinebäuche und subkutanes Fett von
mit CLA gefütterten
Tieren waren fester. Die Bäuche
fielen beim Aufhängen über eine
Stange nicht zusammen oder bogen sich nicht übermäßig. Die Bäuche wurden einer Bewertung
in bezug auf Erscheinungsbild, Konsistenz und Fettfestigkeit unterzogen.
Ferner wurden die Indices für
Fleischqualität
(Farbe, Marmorierung und Wasserbindungsvermögen) bestimmt. Die Ergebnisse
sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
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Tabelle
1
Messung der Muskelfleischqualität
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Messungen entlang des
Rückenlangmuskels
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Tabelle
2
Messwerte für
die Fettfestigkeit
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Aus
den vorstehenden Ausführungen
ist ersichtlich, dass Schweine, deren Futter CLA enthielt, eine bessere
Muskelqualität
aufwiesen und Schweinebäuche
ergaben, die im Vergleich zu den Bäuchen der Kontrollschweine
erheblich besser zur Erzeugung von Speck geeignet waren.
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Beispiel 2
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Schweine
mit einem Gewicht von etwa 55 lb wurden mit Futter mit einem Gehalt
an 0, 4,8 oder 9,5 Gew.-% CLA gefüttert. Nach dreieinhalb Monaten
wurden die Schweine geschlachtet. Die Schweinekörper wurden vor der Verarbeitung
gekühlt.
Bei der Entnahme der Schweinekörper
war ein Unterschied bezüglich der
Muskelfasern im Fleisch der Kontrolltiere und der mit CLA gefütterten
Schweine sichtbar. Das Rückenfett und
das Muskelfleisch von mit CLA gefütterten Schweinen enthielten
einen geringeren prozentualen Anteil an ungesättigten Fettsäuren, einen
höheren
prozentualen Anteil an gesättigten
Fettsäuren
und eine dunklere rote Färbung
im Vergleich zum Fleisch von Kontrolltieren.
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Die
dunklere rote Färbung
lässt darauf
schließen,
dass im Fleisch ein höheres
Verhältnis
von roten Fasern zu weißen
Fasern vorliegt. Fleisch mit einer höheren Konzentration an roten
Fasern weist einen höheren
pH-Wert auf und besitzt infolgedessen ein höheres Wasserbindungsvermögen, hält mehr
Wasser zurück und
ist saftiger. Dies ergibt ein besseres Produkt für die Verarbeitung nach dem
Töten der
Tiere.
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Der
höhere
prozentuale Anteil an roten Fasern ergibt eine dunklere Fleischfärbung. Dadurch
ergibt sich eine verringerte Tendenz zum Verblassen und die Lagerbeständigkeit
von haltbar gemachtem Fleisch wird in vorteilhafter Weise verbessert.
Der erhöhte
pH-Wert verringert ferner die Lipidoxidation und verbessert die Lagerbeständigkeit.
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Die
Verringerung von ungesättigten
Fettsäuren,
insbesondere von mehrfach ungesättigten
Fettsäuren,
vermindert die Empfindlichkeit für
eine oxidative Ranzigkeit, und zwar durch eine Verringerung der
Anzahl an reaktiven Doppelbindungen, die für eine Oxidation zur Verfügung stehen.
Wie in Tabelle 3 aufgeführt,
wies das Rückenfett
von mit CLA gefütterten
Schweinen einen höheren
Anteil an gesättigten
Fettsäuren
und einen geringeren Anteil an mehrfach ungesättigten und monoungesättigten
Fetten auf, verglichen mit den Kontrollen. Dieses veränderte Fettprofil
korrelierte mit einer längeren
Lagerbeständigkeit
im Vergleich zu Fleisch von nicht mit CLA gefütterten Schweinen.
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Tabelle
3
Messung des Fettsäuregehalts
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Zusätzlich zu
einer Verbesserung der Fettfestigkeit, der Lagerbeständigkeit
und der Fleischqualität von
Schweinen eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Verbesserung
der Fettfestigkeit und der Lagerbeständigkeit von anderen Tieren
für die
Fleischerzeugung, insbesondere von Säugetieren, wie Rindern, Pferden,
Schafen, Ziegen oder bei Vögeln,
insbesondere Geflügel,
Hühnern,
Gänsen,
Truthähnen
und Enten.
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Für den Fachmann
ist es ferner ersichtlich, dass zahlreiche Modifikationen oder Abänderungen
vorgenommen werden können,
ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Somit wird
die Erfindung nur durch die Ansprüche eingegrenzt.
