DE1808711C - Futtermittel für Wiederkäuer - Google Patents
Futtermittel für WiederkäuerInfo
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Description
CH3 NH-CO-NH2
CH-CH
CH3 NH-CO-NH2
CH3 NH-CO-NH2
enthält.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein
und einem Harnstoff-Aldehyd- Kondensationsprodukt zu liefern, das als Zusatz zu proteinarmen Futtermitteln
einen hohen Nährwert besitzt, völlig untoxisch ist und aus billigen Atisgangsprodukten leicht herstellbar
isL
Das Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt
gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es als Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt
Isobutylidendiharnstoff der Formel
CH3 NH-CO-NH2
CH-CH
CH3 NH-CO-NH2
CH3 NH-CO-NH2
Die Erfindung betrifft Futtermittel Tür Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt.
Die Wichtigkeit von Protein bei der Ernährung von Wiederkäuern ist seit langem erkannt. So können
stickstoffhaltige Verbindungen, wie z. B. Harnstoff, die im Pansen in Ammoniak umgewandelt werden
können, theoretisch als Ersatz für natürliches Protein bei der Ernährung von Wiederkäuern verwendet
werden, wenn das natürliche Protein z. B. bei einer Trockenheit knapp ist oder wegen des Stickstoffgehalts
teuer ist. Die Verwendbarkeit solcher Verbindungen als Proteinersatzmittel für Wiederkäuer
ist jedoch eingeschränkt, weil das Freiwerden von Ammoniak-Stickstoff aus der Verbindung im Pansen
mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die der Geschwindigkeit nicht entspricht, mit der die Mikroorganismen
des Pansens das Ammoniak zur Synthese von Protein verwerten können. Wenn das Ammoniak zu schnell
freigegeben wird, wie z. B. bei Harnstoff, so kann das überschüssige Ammoniak giftig für den Wiederkäuer
sein. Daher müssen die Wiederkäuer mit Harnstoff nur unter sorgfältiger Kontrolle gefüttert werden.
Ist die Geschwindigkeit des Ammoniak-Freiwerdens zu gering, wie z. B. bei Harnstofformaldehyd, so verläßt
etwas proteinloser Stickstoff den Pansen völlig unverändert und geht somit verloren.
Seit vielen Jahren wurde Harnstoff in Verbindung mit anderen Futtermitteln, z. B. ölsamenmehl, als
Proteinzusatz für Wiederkäuer verwendet. Die Verwendung von Harnstoff als Proteinzusatz ist jedoch
von sich aus begrenzt, so daß man intensiv geforscht hat, um andere Quellen von proteinlosem Stickstoff
zu finden.
Ferner sind eiweißersetzende Futtermittel bekannt, die schwerlösliche Substitutions- oder Kondensationsprodukte des Harnstoffs, des Guanidins und/oder des
Formamids, wie Ureide, Ureine und Harnstoff-Formaldehyd-Derivate, enthalten. Diese Verbindungen
haben jedoch nicht genügend Nährwert als Proteinzusatz in proteinarmen Futtermitteln, sind teilweise
nicht frei von toxischen Wirkungen, so daß sie ehemisch modifiziert werden müssen, und lassen sich
außerdem zum Teil nur duirch komplizierte chemische Reaktionen herstellen.
enthält.
Ein derartiges Futtermittel besitzt eine außerordentlich erhöhte Nähreffektivität im Vergleich mit Futtermitteln,
die bekannte Futtermittelzusätze enthalten. Außerdem ist der Zusatz in dem Futtermittel der
Erfindung vollkommen untoxisch und läßt sich unkompliziert aus Iso-butyraldehyd, einem bisher
unverwertbaren Nebenprodukt bei der Produktion von n-Butyraldehyd und Butanol gewinnen. Wegen
dieser Effektivität des aus einem Neben- bzw. Abfallprodukt herstellbaren Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsproduktes
in dem Futtermittel gemäß der Erfindung ist dieses außerordentlich wirtschaftlich und
wertvoll.
Isobutylidendiharnstoff ist schwer löslich, und man hat durch qualitative Analyse bestätigt, daß diese
Verbindung durch die Pansenflüssigkeiten langsam zu Harnstoff und Isobutyraldehyd hydrolysiert wird,
wobei die Hydrolyse derart langsam erfolgt, daß die infolge dieser Hydrolyse jeweils vorhandene Harnstoffmenge
klein genug ist, um leicht von dtr Mikroflora
und -fauna in Ammoniak umgewandelt zu werden, das wiederum leicht zu Protein verarbeitet wird.
Der Harnstoff wird also mit einer Geschwindigkeit freigegeben, die gewährleistet, daß er mit einem möglichst
hohen Wirkungsgrad verwertet wird und niemals in einer solchen Menge vorhanden ist, daß er giftig
wirkt.
Ferner wurde festgestellt, daß Isobutylidendiharnstoff für Wiederkäuer weder akut noch kumulativ
giftig ist und daß diese Verbindung eine günstige und wirksame Quelle von proteinlosem Stickstoff für
Wiederkäuer wie z. B. Schafe darstellt. Sie wirkt nicht giftig, weil die Hydrolyse durch die Bakterien
langsam vonstatten geht. So ist es möglich, wenn die Verbindung als zusätzliche Stickstoffquelle in proteinarmen
Diäten verwendet werden, ein Stickstoffniveau aufrechtzuerhalten, das das Lebensnotwendige übersteigt.
Der aus der Hydrolyse der Verbindung entstehende Harnstoff wirkt zwar nicht als Energiequelle
für die Diät, jedoch leistet hierzu das gleichzeitig freigegebene Isobutyraldehyd einen Beitrag.
Isobutylidendiharnstoff kann unverdünnt oder in Mischung mit Kohlenhydraten, Proteinen, Mineralien
oder anderen herkömmlichen Futtermitteln als Nahrung für die Tiere verwendet werden.
Versuch I
Lammwachstumsprüfungen
Lammwachstumsprüfungen
Die Vorteile von verschiedenen proteinlosen stickstoffhaltigen Produkten wurden zunächst durch
Wachstumsprüfungen mit 24 jungen Lämmern festgestellt. Diese wurden in vier verschiedenen Behandlungsgruppen
so geteilt, daß jede Gruppe drei männliche und drei weibliche Lämmer bei jeweils ähnlichen
mittleren Körpergewichten und gleicher Gewichtsverteilung enthielt Jede Behandlungsgruppe wurde
in drei gleiche Teilgruppen aus je zwei Tieren, die je wahllos getrennten Futtergehegen zugeteilt wurden,
unterteilt
Die Zusammensetzung der verschiedenen Versuchsrationcn
ist der Tabelle I zu entnehmen. Sie wurden so nach den Landwirtschaftsrutternormen nach der
britischen landwirtschaftlichen Forschungsanstalt (A. R. C.) zusammengesetzt, daß 1 kg Futter genügend
Protein und energiebildende Stoffe für eine tägliche Körpergewichtszunahme von etwa 200 g pro Lamm
enthielt Das pflanzliche Protein (von Mais) im Grundfutter reichte für 75% des Gesamtproteinbedarfs,,
bezogen auf das gesamte Rohprotein, jedoch nur für 50%, bezogen auf das verdauliche Rohprotein,
aus. Man rechnete also, daß mindestens 25% des Proteinbedarfs für die Lämmer aus den zusätzlichen
Sticksioffquellen getroffen werden müßten.
Die verschiedenen Rationen wurden in einer täglichen. Menge von 1 kg/Kopf in je drei Mahlzeiten
gegeben. Gerstenstroh (Rohproteingehalt = 4,6%) wurde den Tieren nach Bedarf gefüttert, die auf
Sägemehl gebettet wurden. Vor Beginn der Versuche mit den Versuchsfuttern wurden alle Lämmer einer
Behandlung mit dem Anthelminticum dl-2,3,5,6-Tetra-' hydro - 6 - phenyl - imidazo(2,l - b)thiazol unterworfen
und erhielten 10 000 LE. Vitamin A jeweils durch intramuskuläre Injektion. Nach einem Monat erhielten
sie weitere ICOOOLE. Vitamin A und wurden
gegen Pasteurella pestis geimpft da etwas Husten in .Erscheinung trat
Die Körpergewichte wurden wöchentlich und Futterablehnungen täglich notiert.
Ergebnisse und Schlußbemerkungen
Die Wirkung der verschiedenen Nahrungen auf die Leistungen der Lämmer ist der Tabelle II zu entnehmen.
Tabelle I
Zusammensetzung der Versuchsdiäte für Lämmer (1. Wachstumsprüfung)
Zusammensetzung der Versuchsdiäte für Lämmer (1. Wachstumsprüfung)
Quelle zusätzlichen Stickstoffs
Rohprotein
in der
Grundration Rohprotein
im Zusatz*)
Grundration Rohprotein
im Zusatz*)
Gesamtr.ohprotein
berechnet
Analyse
Stoffwechselverwertbare
Energie
Energie
(Kal/kg)
Keine
Sojaöl
H arnstoff-Formaldeh yd
Isobutylidendiharnstoff
Isobutylidendiharnstoff
6,36
6,28
6,26
6,24
6,28
6,26
6,24
*) Berechnet.
Alle' Diäte wurden mit den notwendigen Mineralien (auch Schwefel) und Vitaminen ergänzt.
Die Lämmer, die die Diät 1 (ohne zusätzlichen Stickstoff) erhielten, fraßen schlecht, nahmen kaum
zu und wurden schließlich so schwach, daß sie dem Versuch entnommen werden mußten. Daraus ist zu
ersehen, daß die Grunddiät tatsächlich einen Proteinmangel aufwies, und daß jede Wachstumsanregung
durch andere Diäte eine Verwertung von zusätzlichem Stickstoff darstellen müßte.
Der Vergleich des Wachstums der Lämmer von 0 bis 4 Wochen und von 4 bis 8 Wochen zeigt eine
eventuelle Anpassung an Isobutylidendiharnstoff. Keine dieser Wirkungen erreichen ein statistisch
bedeutsames Niveau, was zu der Annahme führt, daß die Anpassung an allen Produkten bei dieser
Diätart, die sehr arm an natürlichem Protein ist, wahrscheinlich sehr schnell erfolgt.
Es wurden weitere Versuche durchgeführt, um die eventuelle »Anpassungszeit« bei Isobutylidendiharnstoff
zu untersuchen, woraus zu entnehmen war, daß Isobutylidendiharnstoff kein Anpassungsbedürfnis
zeigte, wie aus den Ergebnissen des vorhergehenden Lammwachstumsversuchs zu erwarten wäre.
6,62
6,67
6,67
6,67
6,67
6,36
12,90
12,93
12,91
12,90
12,93
12,91
6,1
11,9
13,5
11,9
11,9
13,5
11,9
2910
2910
2910
2910
2910
2910
2910
Versuch II
Giftigkeit
a) Chronische Giftigkeit
Alle untersuchten proteinlosen stickstoffhaltigen Verbindungen waren bei den beiden Futterversuchen
frei von Giftwirkungen und Geschmacksproblemen. Wenn die Annahme vom Futter beeinflußt wurde
(wie z. B. bei Harnstofformaldehyd), schien dies eine
sekundäre Folge des Proteinmangels zu sein.
b) Akute Giftigkeit
Versuche mit Isobutylidendiharnstoff zeigten, daß die Schafe bis zu 50 g ohne sichtbare üble Wirkungen
ertrugen.
Versuch III ·
Stickstoffgleichgewicht
Stickstoffgleichgewicht
Um ganz eindeutig zu zeigen, welche Stickstoffquelle verwertet wird, kam man zu dem Entschluß,
diese Versuche mit vollkommen synthetischen Diäten, bei denen die zu untersuchenden Produkte jeweils
die einzige Stickstollquelle darstellten, durchzuführen. Demgemäß wurden Diäten aus 60% Stärke, 30%
Glukose und 10% eines stickstoffhaltigen Zusatzes, der
auch Mineralien und Vitamine einhielt, so zusammengesetzt, daß jeweils ein Konzentrat mit etwa 8% Rohprotein
erbalten wurde. Es wurden 750 g Konzentrat mit 150 g zerhackten Gerstenstrohs (Rohproteingehalt
= 4,6%) ergänzt, um die tägliche Ration für etwa 27-kg-Hammellämmer bei normalen Versuchen über
Stickstoffbilanz zu bilden.
Der Wert von verschiedenen Quellen zusätzlichen Stickstoffs wurde nach der Versuchsmethode, beschrieben
in »The McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology«, Bd. 5, S. 144, bestimmt,
indem jeweils sechs gleichartige Gruppen aus je sechs Schafen pro Stickstoffquelle eingesetzt wurden. Die
Tiere durften sich 10 Tage an jede Diät akklimatisieren, bevor ein 6tägiger Bilanzversuch durchgeführt wurde.
Die pro Schaf beibehaltenen Stickstoffmengen für die 6tägige Versuchszeit sind wie folgt:
^ Stickstoff uelle der Diät |
Pro Schaf durchschnitt
lich beibehaltene Stick- sloffmenge (g) in 6 Tagen |
Fischmehl 10 Harnstoff Isobutylidendiharnstoff |
+ 4,42 -4,80 + 5,74 |
Hieraus ist zu ersehen, daß Fischmehl und Isobutyh'dendiharnstoff
gegenüber Harnstoff bedeutsam überlegen sind.
Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Futtermittelgesetz,
beschränkt sein.
Tabelle II
Wirkung von verschiedenen Quellen zusätzlichen Stickstoffs auf das Wachstum der Lämmer
Wirkung von verschiedenen Quellen zusätzlichen Stickstoffs auf das Wachstum der Lämmer
Zusätzliche Sticksloffquelle
Durchschnittliches Körpergewicht der Lämmer (kg)
Keine
Sojaöl
Harnstoff-Formaldehyd
Isobulylidendiharnstoff
ursprünglich
15,78
15,92
15,92
15,87
16,38
16,38
nach
4 Wochen
4 Wochen
16,69
22,31
22,31
18,73
20,22
20,22
Zunahme
0,91 6,39
2,86 3,84 % der Kontrolllämmer
14,2 100
44,8 60,5
Durchschnittliches Körpergewicht
nach 8 Wochen
27,58
18,64 24,44
Zunahme
5,27 0,09
4,22
% der Kontrolllämmer
100
80
Durchschnittliche Gewichtszunahme
in den 8 Wochen
11,66
2,77 8,06
% der Kontrolllämmer
100 23,8 69,1
*) Die Negativkontrollämmer wurden schwach und mußten dem Versuch entnommen werden.
Jeweils sechs Lämmer pro Behandlung.
Claims (1)
- Patentanspruch:Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß es als Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt Isobutylidendiharnstoff der Formel
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