DE880540C

DE880540C - Futtermittel

Info

Publication number: DE880540C
Application number: DEA3467A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hughes Jukes
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1949-09-17
Filing date: 1950-09-10
Publication date: 1953-06-22

Description

Futtermittel Diese Erfindung befaßt sich mit der tierischen Ernährung und bezieht sich im besonderen auf eine verbesserte Nahrung für Tiere, und auf ein Verfahren zur Herstellung neuartiger Futtermittel.
Während der vergangenen Jahre wurde in wachsendem Maße erkannt, daß viele Tiere, besonders Kücken, Truthähne, Schweine usw., besser mit einer Nahrung gedeihen, die rohes animalisches Protein enthält. Versuche, die Nahrungsanforderungen dieser Tiere durch rein vegetabilische Proteine aus Sojabohnenmehl, Erdnußmehl usw. zu ergänzen, befriedigten nicht völlig.
Es wurde nunmehr erkannt, daß der höhere Wert ,von Konzentraten tierischen Proteins nicht ihrem Gehalt an Aminosäuren zukommt, sondern vielmehr dem Vorhandensein von gewissen vitaminartigen Substanzen, die in den Konzentraten vegetabilischer Proteine nicht vorhanden sind. Diese vitaminartigen Substanzen werden gewöhnlich als tierischer Proteinfaktor bezeichnet.
Dieser Mangel an wichtigen Ernährungsfaktcren in einer vegetabilischen Proteinnahrung hat kümmerliche Bebrütbarkeit der Eier von Hennen, die mit einer von tierischem Protein freien Nahrung gefüttert wurden, zur Folge. Desgleichen sind Kücken aus Eiern von del -artigen Hennen nicht so kräftig wie aus Eiern von Hennen, die mit einer ausreichenden Nahrung gefüttert wurden. Auch wachsen Kücken schneller und besitzen eine höhere Lebensdauer, wenn ihre Nahrung tierisches Protein enthält. Ferkel brauchen für gutes Wachstum und wirksame Ausnutzung ihrer Nahrung tierisches Protein. Kälber brauchen den gleichen Faktor für den Anfang ihrer Wachstumsperiode. Ohne Zweifel brauchen andere Tiere ebenfalls in ihrer Nahrung Elemente, die mit tierischem Protein verbunden sind, die aber im vegetabilischen Protein zu fehlen scheinen.
Tierische Proteine, die gewöhnlich in der tierischen Nahrung vorhanden sind, kommen im Fischmehl, in konzentrierten Fischsäften, Fleischmehl, Lebermehl usw. vor. Diese Produkte sind im Vergleich zu den Kosten vegetabilischer Proteinnahrung, wie Sojabohnen- undErdnußmehl, teuer; sie stehen nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung, um die Anforderungen der Futtermittelindustrie.befriedigen zu können und sind im allgemeinen unangenehm zu behandeln. Des weiteren ist der Gehalt an tierischem Proteinfaktor in diesen tierischen Produkten veränderlich und vorher nicht zu bestimmen. Infolgedessen besteht Bedarf für einen Stoff, der rein vegetabilischer Proteinnahrung als Ergänzung zugesetzt werden kann, so daß diese ernährungsmäßig hinsichtlich ihres Gehalts an standardisiertem tierischem Proteinfaktor völlig ausreichend und billiger ist und. auch mehr als eine Nahrung mit tierischem Protein befriedigt. Diese Forderungen werden durch die vorliegende. Erfindung erfüllt.
Die Natur des mit tierischem Protein verbundenen Wachstumsfaktors ist bis jetzt noch nicht völlig erkannt. Die Isolierung einer, kristallinischen Substanz aus Leber, jetzt allgemein mit Vitamin B12 bezeichnet, läßt die Vermutung aufkommen, daß Vitamin B12 der tierische Proteinfaktor sein kann. Wenn auch Vitamin B12 ein notwendiger Wachstumsfaktor zu sein scheint, der in vielen tierischen Geweben vorkommt und einen wesentlichen Teil der Wachstumsstimulation hervorruft, die zu beobachten ist, wenn Tiere mit Fisch- und Fleischmehl gefüttert werden, so wurde doch festgestellt, daß Vitamin B12 nicht die einzige Komponente des erfindungsgemäßen Produkts ist, die zu den erzielten bemerkenswerten Wachstumsergebnissen führt.
Es wurde gefunden, daß eine Tier- und Geflügelnahrung aus pflanzlichen Stoffen ohne Beifügen von tierischem Protein hergestellt werden kann, die gleich wirksam und möglicherweise sogar besser als eine Nahrung ist, 'die unter Verwendung von Fisch- oder Tierprotein hergestellt wurde, inderri der vegetabilischen Nahrung. einfach eine gewisse Menge einer Flüssigkeit oder eines Konzentrats derselben zugefügt wird, die vorher mit dem Pilz Streptomyces aureofaciens fermentiert worden ist. Dieser Pilz, der im Erdboden zu finden ist, wurde durch Dr. B. M. Duggar in den »Annals of the New York Academy of Science«, Bd. 51, Art. 2, S. 175 bis 181 vom 30. Novembei =948 ausführlich beschrieben. Obwohl der Wert des Streptomyces auieofaciens zunächst darin besteht, daß er das antibiotische Aureorriycin in einem fermentierbaren Medium erzeugt, das ein lösliches Kohlehydrat, assimilierbaxen Stickstoff und die für Fermentationsprozesse üblichen Mineralsalze enthält, so wurde gefunden, daß dieser Schimrrielpilz noch andere wichtige Faktoien erzeugt, die das Wachstum der mit pflanzlicher Proteinnahrung gefütterten Tiere stimulieren.
Die Natur der das Wachstum stimulierenden Substanzen, die durch den Stieptomyces aureofaciens erzeugt werden, ist noch nicht völlig geklärt. Wenn auch gefunden wurde, daß Streptomyces aureofaciens das Vitamin B12 erzeugt, so zeigte sich jedoch, daß lediglich ein Teil der Wachstumsförderung, die bei Kücken, Ferkeln usw. mit einer Nahrung erzeugt wurde, die etwas von den Fermentationsprodukten dieses Pilzes enthielt, auf der Wirkung des Vitamins B, beruht. Es wurde entdeckt, daß Streptomyces aureofaciens-Flüssigkeit noch eine andere bestimmte Vitaminsubstanz enthält, die versuchsweise mit Vitamin Bllb bezeichnet wurde. Die Flüssigkeit scheint entweder ein oder beide Vitamine B12 und BUb in konjugierter Form, möglicherweise an Aminosäuren, Peptide oder Proteine gebunden, zu enthalten. Weiterhin scheint die Flüssigkeit des Streptomyces aureofaciens noch andere Vitamine oder Wachstumsstimulatoren von noch nicht erkannter Natur zu enthalten (s. j. Biol. Chem., Sept. i949).
Es ist auch wahrscheinlich, daß die Flüssigkeit des Streptomyces aureofaciens verschiedene bekannte Vitamine enthält, jedoch wird die hier beschriebene Wachstumsstimulation nicht durch diese bekannten Faktoren bewirkt. Natürlich ist es vorteilhaft, wenn diese Vitamine vorhanden sind, jedoch bezieht sich die vorliegende Erfindung nicht auf die Zufügung von bekannten Vitaminen zur tierischen Nahrung.
Um die Wachstumsstimulation von Flüssigkeiten, die durch Streptomyces aureofaciens fermentiert sind, zu veranschaulichen, wurden z Tag alte Kücken mit der folgenden Grundnahrung gefüttert Mais .............................. 49,0 g Kleber ....................... .... 5,o g alkohollöslicher Getreideextrakt ...... 4,0 g Alfalfamehl ........................ 2,o g Sojabohnenmehl .................... 28,o g Calciumcarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 g Knochenmehl ............. ........ 2,5 g jodiertes Salz....................... 0,25 g Mangansulfat....................... 0,025 g Vitamin-A- und -D-Öle............... r,o g - Cholinchlorid ....... ........ ........ 0,05 g gemischte Vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . o,z g Die gemischten Vitamine bestanden aus einer rohen Mischung von Ribofiavin, Niacin und Calciumpantothenat in für die normale Ernährung ausreichenden Mengen. Die mit der obigen Grundnahrung gefütterten Kücken wogen nach 28 Tagen im Durchschnitt 195 g.
Der obigen Grundnahrung wurden 6 Gewichtsprozent Fischmehl und Z Gewichtsprozent Lebermehl zugesetzt. Die mit dieser Nahrung gefütterten Kücken wogen. nach 28 Tagen im Durchschnitt 252 g und bewiesen damit die Notwendigkeit der Anwesenheit von Ernährungselementen aus dem Fisch- und Lebermehl.
Der Grundnahrung wurden 21/2 Gewichtsprozent einer Fermentationsflüssigkeit vom Streptomyces aureofaciens zugefügt, die unter normalen Bedingungen etwa 6o Stunden fermentiert worden war. Das Aureomycin war nicht entfernt worden. Kücken, die mit dieser Nahrung gefüttert worden waren, wogen nach 28 Tagen im Durchschnitt 3oo g.
Der Grundnahrung wurden 71/2 °/,, der Fermentationsflüssigkeit von Streptomyces aureofaciens zugesetzt. Die Kücken wogen nach 28 Tagen 320 g.
Die obigen Versuche zeigen, daß in der Fermentationsflüssigkeit von Streptomyces aureofaciens wachstumsfördernde Faktoren vorhanden sind, die nicht in der Grundnahrung und auch nicht im Eisch-und Lebermehl vorhanden sind bzw. in unzureichender Menge durch diese zugeführt werden. Diese Versuche zeigen auch, daß die Fermentationsflüssigkeit von Streptomyces aureofaciens verwendet werden kann, um Fisch- und Fleischmehl zu ersetzen, und daß die letzteren keine zuverlässigen Ausgangsprodukte für die wachstumsfördernden Faktoren sind, wie sie normalerweise mit tierischen Proteinen verbunden sind.
Um zu beweisen, daß sich in der Fermentationsflüssigkeit des Streptomyces aureofaciens Faktoren befinden, die eine Wachstumsförderung ergeben, die über der des Vitamins B12 liegt, wurden Versuche am Wachstum von Kücken vorgenommen, die eine Grundnahrung der folgenden Zusammensetzung erhielten Sojabohnenmehl ...................... 7o,o g Maismehl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23J9 Calciumcarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,0 g Salzmischung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,7 g Natriumchlorid ........... .......... o,8 g Vitaminmischung in Glucose 1) . . . . . . . . . i,o g Getreideöl plus Vitamine A, D, E ....... i,o g Methionin (dl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o,3 g Cholinchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o,2 g Nach einer Fütterung von 25 Tagen mit der obigen Grundnahrung wogen die Kücken im Durchschnitt 108 g.
Dieser obigen Grundnahrung wurden verschiedene Mengen Vitamin B12 zugesetzt. Die Durchschnittsgewichte nach a5 Tagen waren die folgenden: Zusatz pro Kilogramm der Nahrung 15 lzg B12 .......................... 254 g 25 ßg B12 .......................... 268 g 50 119 B12 .......................... 270 g Der Grundnahrung wurden verschiedene Mengen eingetrockneter Flüssigkeit von Streptomyces aureofaciens zugesetzt. Die erzielten Gewichte betrugen im Durchschnitt nach 25 Tagen

Zusatz pro Kilogramm der Nahrung

2 g getrocknete Fermentationssubstanz 275 g

3 g - - 294 g

5 g - - 316 g

Ähnliche Ergebnisse wurden bei Verwendung eines getrockneten Rückstandes erhalten, der unter Entfernung des Aureomycins aus der Fermentationsflüssigkeit hergestellt worden war. Folgende Resultate wurden nach 25 Tagen erhalten 1) Die Vitaminmischung enthielt je 5 mg I`iacin und Calciumpantothenat, je 1 mg Riboflavin, Pyridoxin, Folsäure, Thiamin, Biotin und Vitamin K. Zusatz keiner .............................. 129 Vitamin B12, 0,3 ,z191) . . . . . . . . . . . . . . . . 230 g Vitamin B12, 0,5 Icgl) . . . . . . . . . . . . . . 242 g Streptomyces aureofaciens, getrocknete Fraktion2), 30 g . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 g Diese Ergebnisse zeigen also, daß beim Zufügen der Streptomyces aureofaciens-Flüssigkeit zu einer Nahrung, die tierische Proteinkonzentrate und verschiedene wichtige Vitamine enthält, eine bessere Wachstumsförderung erzielt wird, als wenn Vitamin B12 der Nahrung zugefügt wird. Dies beweist weiterhin, daß in der Streptomyces aureofaciens-Flüssigkeit ein oder mehrere Faktoren enthalten sein müssen, die eine dem Vitamin B12 überlegene Wachstumsförderung bewirken. Eine Reihe anderer Arbeiten, die hier nicht angeführt sind, erhärten diese Tatsache.
Weitere Versuche mit Streptomyces aureofaciens-Flüssigkeit und/oder Konzentrat davon in der Nahrung an anderen Tieren zeigen, daß dieses Fermentationsprodukt rein vegetabilisches Proteinnahrung zugesetzt werden kann und gute Wachstumsförderung bewirkt. Zum Beispiel wurde eine Gruppe von Ferkeln mit einer Anfangsnahrung, die konzentrierte Streptomyces aureofaciens-Fermentationsflüssigkeit und vegetabilisches Protein als einzige Proteinquelle enthielt, gefüttert und eine durchschnittliche Gewichtszunahme von io °,!o mehr als bei einer Vergleichsgruppe erzielt, die mit der gleichen Nahrung ohne Aureomycinflüssigkeit und mit Fleischstücken und Knochenmehl statt Sojabohnenmehl gefüttert worden war. Gleichzeitig brauchten die Tiere mit der vegetabilischen Kost 6 °;o weniger Nahrung. In anderen Versuchen gewannen die Ferkel bei rein vegetabilischer Proteinnahrung, die mit konzentrierter Aureomycin-Flüssigkeit ergänzt war, sehr viel schneller an Gewicht als bei gleicher Nahrung, die mit Vitamin B12 und Methionin ergänzt war.
Die Menge an Streptomyces aureofaciens-Fermentationsflüssigkeit, die als Zusatz zur tierischen Nahrung empfohlen werden kann, kann beträchtlich schwanken. Die Flüssigkeit selbst kann verschiedene Mengen von den hier beschriebenen wachstumsfördernden Faktoren enthalten. Auch erfordern höhere Mengen von vegetabilischem Protein in der Nahrung größere Mengen an Streptomyces aureofaciens-Fermentationsflüssigkeit, wenn das vegetabilische Protein vollständig ausgenutzt werden soll. Auch kann der Tierhalter es als wünschenswert erachten, daß in das Futter weniger tierisches Protein hineingetan wird, als an und für sich erforderlich ist. In derartigen Fällen wird die Streptomyces aureofaciens-Flüssigkeit zur Ergänzung des darin enthaltenen Wachstumsfaktors zugefügt. Gewöhnlich wird der Futtermischer etwa 4,5 bis 45 kg Streptomyces aureofaciens-Flüssigkeit pro Tonne Futter zufügen. Wenn die Nahrung tierische Proteine enthält, läßt sich diese Menge ohne Schaden verringern. Auf der anderen Seite kann man 1) Wöchentlich injiziert.
i) Zusatz pro Kilogramm 'Nahrung. die Höchstmenge an Streptomyces aureofaciens-Fermentationsflüssigkeit zusetzen, wenn die Nahrung größere Mengen vegetabilischen Proteins enthält.
Wie oben ausgeführt wurde, kann die Streptomyces aureofaciens-Flüssigkeit konzentriert oder sogar eingetrocknet werden, um Verladungskosten einzusparen oder das Vermischen mit dem Futter zu erleichtern. Gewöhnlich enthält Streptomyces aureofaciens-Flüssigkeit annähernd 4 °/o feste Stoffe und deshalb entsprechen 9o6 .g eingetrocknete Fermentationsflüssigkeit etwa 22,7 kg ursprünglicher Fermentationsflüssigkeit. Die Fermentationsflüssigkeit besitzt eine komplizierte Zusammsas2tzung. Sie enthält gewöhnlich vor der Gärung die folgenden Substanzen: Einen Ausgangsstoff für Kohlenstoff, am besten löslichen Zucker oder Stärke in Mengen von etwa 1/2 bis 5 °/p des Gewichts des Fermentationsmediums; einen Ausgangsstoff für Stickstoff, wie z. B. eine oder mehrere Aminosäuren, Kasein, Fleischextrakt, Sojabohnenmehl, Getreideweiche, Harnstoff, Nitrate usw. in Mengen von etwa o,z bis 5 °/o vom Gewicht des Fermentationsmediums; anorganische Salze wie Phosphate, Calcium, Magnesium, Kalium, Eisen und verschiedene Spurenelemente, wie sie meist als Verunreinigungen vorhanden sind. Ein typisches Fermentationsmedium enthält die folgenden Substanzen: z °/o Getreideweichwasser, z °/o Rohrzucker, o,2 °/o (N H4)2 H P 04, o,2°/, K2 H P 04, 0,0250/, Mg S 04.7 H20, o,z °/o CaCO3.
Die Fermentationsflüssigkeit kann, falls@gewünscht, beim Mischen des Futters ohne vorherige. Entfernung des Aw:eomycins verwendet werden. Gewöhnlich wird das Aureomycin zunächst aus der Fermentationsflüssigkeit ohne Entfernung wesentlicher Mengen des darin befindlichen Wachstumsfaktors gewonnen. Das in der Fermentationsflüssigkeit vorhandene Aureomycin ist für- Tiere nicht giftig und kann als Hilfe beim Abwehren gewisser Krankheiten erwünscht sein. .Ein Verfahren zur Entfernung des Aureomycins aus einer Flüssigkeit, die 24 bis 72 Stunden bei einem pz von 5 bis 8 und einer Temperatur von aß" C fermentiert wurde, besteht darin, daß das pn der. Fermentationsflüssigkeit auf etwa 8,5 oder darüber erhöht wild und die Flüssigkeit von dem gebildeten Niederschlag abgetrennt wird. Dieser Niederschlag enthält den größten Teil des Aureomycins. Ein beträchtlicher Teil der wachstumsfördernden Faktoren bleiben in der Lösung zurück. Diese Lösung kann, wie oben beschrieben, direkt tierischer Nahrung zugefügt oder auch konzentriert, getrocknet und dann dem tierischen Futter in dem gewünschten Verhältnis zugemischt werden, Der Niederschlag läßt sich mit verdünnten Säuren zwecks Gewinnung weiterer Mengen der Wachstumsfaktoren als Zusatz zur Nahrung extrahieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Futtermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es wachstumsfördernde Faktoren enthält, die durch Luftfermentation eines Nährmediums unter Verwendung von Streptomyces aureofaciens erzeugt sind.
2. Futtermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es genießbares vegetabilisches Protein enthält sowie eine Flüssigkeit, die durch Luftfermentation eines Nährmediums mit Streptomyces aureofaciens oder dem getrockneten Rückstand dieser Flüssigkeit erhalten wird.
3. Futtermittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aureomycin vorher aus der Fermentationsflüssigkeit extrahiert wird.
4. Futtermittel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Tonne der Nahrung etwa 48 bis 3781 der Fermentationsflüssigkeit oder der getrocknete Rückstand derselben enthalten sind. -5,. Futtermittel nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das fermentierte Nährmedium assimilierbare Kohlehydrate, stickstoffhaltige Stoffe und Mineralsalze enthält.