DE2710930A1

DE2710930A1 - Futterzusatz fuer wiederkaeuer

Info

Publication number: DE2710930A1
Application number: DE19772710930
Authority: DE
Inventors: Matti Johannes Merensalmi
Original assignee: Farmos Yhtyma Oy
Current assignee: Suomen Rehu Oy
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1977-03-12
Publication date: 1977-09-22
Also published as: NL7702981A; SU626678A3; SE426434B; NO770966L; GB1542802A; DD129613A1; DE2710930C2; PL196738A1; IE45123L; NO144444C; IE45123B1; NO144444B; US4127676A; FR2344233B3; FR2344233A1; FI53394B; DK146192C; CS191333B2; FI760746A; DK146192B

Description

VON KREISLER SCHONWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING

·> * PATENTANWÄLTE

Dr.-Inij. von Kreislui t 1973

Dr.-Imj. K. Scliönwuld, Köln

Dr.-Ing. Th. /vWyt.1, Köln

Dr.-Inj. K. W. Lisliold, bad Sodi.n

Dr. J. F. Fuel, Köln

Dipl.-Chum. Ak.k von Kieislcr, Köln

Dipl. Cliein. Cciiolo Kullui, Köln

Dipl.-Inij. G. Sulliiiij, Köln

5 KÖLN, ^1O'^{MärZ 1977}

ΟΓ ICM,V.-\; INi ι Al Ji AM MAUI'l ιίΛί INhUt"

ΛνΚ/ΙΗ

Farmos OY

Postfach 425, Turku 1o, Finnland

Futterzusatz für Wiederkäuer

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: |0221i 234541 - 4 ■ Ti-I.« t ! 2307 dupa J ϊ..-i ^i

Gegenstand der Erfindung ist ein Futterzusatz zur Verwendung im Futter von Wiederkäuern, vobei der Zusatz die Milchproduktion von Kühen vorteilhaft beeinflusst, indem ihr Blutzuckergehalt erhöht wird.

Der Stoffwechsel des Organismus erfordert leicht lösliche Kohlenhydrate, vor allem verschiedene Zucker, von denen die Glucose der wichtigste ist. Bei Nichtwiederkäuern v/erden hochmolekulare Kohlenhydrate, v;ie z.B. Stärke, in Zucker mit Hilfe von Verdauungssäften im Magen-Darm-Trakt aufgespalten. Bei VJ.iederkäuern findet dieselbe Aufspaltung schon im Kaumagen oder rroventriculus und vor allem im Pumen oder Pansen durch die Einwirkung von Mikroben statt. Diese Kohlenhydrate und auch die im Futter enthaltenen Zucker werden als Energiequelle von den Mikroben verwendet und v/erden so in eine Mikrobenmasse umgewandelt und erhöhen daher die Zuckerzufuhr zum Organismus nicht direkt.

Tiere einschl. VJiederkäuer benötigen Zucker hauptsächlich für die Funktion der Leber und der Milchdrüsen.

Glucose wird in Lactose im Kuheuter umgewandelt und zusammen mit der Milch abgeschieden. Bei einer Kuh, die täglich 3o kg Milch gibt, entspricht dies einer Menge von etwa 15oo g Glucose, die den Organismus täglich verlässt. Wenn man die Bedürfnisse des Tieres weiter in Betracht zieht, kommt man zu der Schätzung, daß eine Kuh mittlerer Größe in der Zeit der maximalen Milchproduktion etwa 2000 g/ Tag Zucker benötigt. Diese Zucker menge muss durch die Leber zur Verfügung gestellt werden. Da keine beachtlichen Mengen Zucker, insbesondere Glucose durch den Rumen hindurchgehen, muss unveränderte Glucose in der Leber der Wiederkäuer gebildet werden. Wichtige Glucosequellen stellen die Propionsäure im Rumen und die Glucosesynthese durch den Organismus aus Proteinen und Milchsäure dar. Es wird jedoch geschützt, daß das Zuckerdefizit bei Tieren, die täg-

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lieh 3o kg Milch geben, etwa 7oo g beträgt. Im tierischen Körper v/ird durch Abbau von Fett des Organismus versucht, dieses Defizit auszugleichen. Dabei wird Glyzerin gebildet, das in Glucose umgewandelt wird, aber auch Fettsäuren, die wiederum unter Bildung von Keton-Verbindungen abgebaut v/erden. Falls übermässiger Fettabbau auftritt, können die Tiere von Ketonämie oder Ketosis befallen werden.

Wenn die Zufuhr von Glucose zum Tier sichergestellt ist, verringert sich der Abbau des Fettgewebes, der jedoch normalerweise nicht ausreicht, um den Glucosespiegel im Blut aufrecht zu erhalten.

Die Glucosemenge im Euter spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung der Milchausbeute. Wenn das Eutergewebe grosse Mengen Glucose enthält, absorbieren die Zellen durch Osmose Flüssigkeit aus dem Blut, um den osmotischen Druck auszugleichen. Dadurch v/ird die Milchausbeute gesteigert. Wenn der Zuckergehalt niedrig ist, tritt die gegenteilige Erscheinung auf.

Da heute die Wiederkäuer bei hoher Milchausbeute nicht immer fähig sind, ihren Glucose'bedarf sicherzustellen, wurden Zusatzfutter verwendet. Wiederkäuer erhielten glucogene Futterzusätze, die im Rumen nicht abgebaut werden, sondern durch diesen zu den späteren Magenabteilungen passieren und von dort zur Leber, in der sie in Zucker umgewandelt v/erden. Es ist auch möglich, den Versuch zu machen, den Propionsäuregehalt im Turnen zu steigern, da Propionsäure in der Leber in aktive Glucose umgewandelt wird. Zu diesem Zweck ist es bekannt, die folgenden Substanzen zu verwenden: Propylenglykol, Glyzerin, verschiedene Propionate und Propionsäure selbst.

Gemäss der Erfindung wurde überraschenderweise gefunden,

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• ς.

daß ein Futterzusatz, der zu Futter für Wiederkäuer gegeben wird und einen hohen Zuckeralkoholgehalt aufweist und von dem eine vorteilhafte Zusammensetzung im Gemisch von verschiedenen Zuckeralkoholen besteht, die als Nebenprodukt der Herstellung von Xylit aus Pflanzenmaterialien erhalten werden, im wesentlichen das Glucosegleichgev.'icht in Wiederkäuern verbessert, da es ähnlich wie die oben erwähnten glucogenen Substanzen wirkt. Die Erfindung betrifft dementsprechend Futterzusätze für Wiederkäuer, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als aktives Ingredienz eine oder mehrere 5- und/oder 6-wertige Zuckeralkohole enthalten.

Eine vorteilhafte Zusammensetzung enthält Xylit, Arabit, Dulcit und gegebenenfalls Rhamnit.

Das Produkt gemäss der Erfindung wird im vorliegenden Zusammenhang als Zuckeralkoholgemisch bezeichnet. Eine Ausführungsform dieses Zuckeralkoholgemisches v/ird als Nebenprodukt der Xylitherstellung aus Birkenholz gev/onnen. Es ist eine gelblich-braune, süsse Flüssigkeit, die ein spezifisches Gewicht von etv/a 1,22 als 5o %ige wässrige Lösung bei Raumtemperatur aufweist. Sein Energiewert (Kalorien) und sein Süssigkeitsgrad sind dieselben wie für Glucose. Die Zusammensetzung des Produkts wurde früher, berechnet auf Trockenbasis, etwa wie folgt angegeben:

Xylit 15-25 Gew.-%

Arabit 2o - 35 Gew.-%

Mannit 15-25 Gew.-%

Sorbit 5-15 Gew.-%

Dulcit 5-15 Gew.-%

Rhamnit 5 - 1o Gew.-%

andere 2-5 Gew.~%

abgebaute Produkte 2-5 Gew.-%

In neueren Verfahren wurde die Gewinnung von Xy] it ver-

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— ψ *—

Λ-

bessert und die Zusammensetzung kann innerhalb der folgenden Grenzen variieren: Xylit 6-18 Gew.-%

Arabit 9-21 Gew.-%

Mannit 13-19 Gew.-%

Sorbit 8-12 Gew.-%

Dulcit 5-11 Gew.-%

Rhamnit 4-6 Gew.-%

reduzierende Zucker 8-15 Gev.-% andere Polyole 6-14 Gew.-%

Es ist aus der Literatur bekannt, daß Xylit die Leberfunktionen anregt und die Zellaktivität erhöht. Es ist ebenfalls bekannt, daß die Mikroben im Mund oder Maul nicht in der Lage sind, Xylit als eine Energiequelle zu verwerten.

Die Erfindung beruht auf der bisher unbekannten Feststellung und Tatsache, daß Zuckeralkohole auch unter den Bedingungen im Rumen oder Pansen ausreichend lang unversehrt ohne Abbau bleiben, was aus den Versuchsergebnissen im nachstehenden Beispiel 1 hervorgeht.

Beispiel 1

In Beispiel 1 wurde der Abbau von verschiedenen einzelnen Zuckeralkoholen im Rumen in vitro untersucht. Der Erhalt bzw. der Nichtabbau der Zuckeralkohole in der Rumenflussigkeit, ausgedrückt in Prozent der zugegebenen Menge, ist wie folgt:

Inkubationszeit	2h	4h	8h	24h	4	48h	8
Xylit	91.2	89.7	88.4	83.	0	33.	9
Arabit	86.8	93.0	88.3	87.	4	55.	4
Mannit	88.9	88.1	80.5	1.	2	0.	0
Dulcit	92.9	94.3	85.8	61.	1	7.	2
Sorbit	91.3	88.3	79.6	11.	0.

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Daraus folgt, daß die genannten Zuckeralkohole fast vollständig nach 8 Stunden intakt bleiben, ohne metabolisiert zu werden, wobei Xylit, Arabit und Dulcit sogar 24 Stunden und Arabit und Xylit teilv/eise sogar langer unverändert bleiben. Normaler Zucker v/ird in weniger als 2 Stunden abgebaut.

Beispiel 2

Dieses Beispiel befasst sich mit dem Verhalten einer Zuckeralkoholmischung der folgenden Zusammensetzung, berechnet auf Trockenbasis, in der Rumenflüssigkeit:

Xylit 18 Gew.-%

Arabit 24 Gew.-%

Mannit 18 Gew.-%

Sorbit 9 Gew.-%

Galaxit 7 GEv/.-%

Rhamnit 7 Gew.-%

reduzierende Zucker 7 GEv/.-% andere Polyole 1o Gew.-%.

Es v/ird festgestellt, daß die Konservierung oder der Nichtabbau dieser Zusammensetzung mit der der einzelnen Zuckeralkohole vergleichbar ist.

Inkubationszeit 2h 4h 8h 24h 48h

Restprozent der

zugesetzten Menge 92,6 86,7 87,6 55,2 23,7

Da der Fluss der Flüssigkeit im Rumen nur v/enige Stun den beträgt, erreichen die Zuckeralkohole die weiteren Mägen₍bevor irgendein wesentlicher Abbau im Rumen auftreten kann.

Nachdem sie durch den Rumen durchgegangen sind, wirken die Zuckeralkohole gemäss dem normalen Zuckerstoffwechsel, was durch den Anstieg des Glucosespiegels im Blut bewiesen v/ird, wie in Beispiel 3 gezeigt.

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Beispiel 3

Änderungen im Blutglucosespiegel

PrüfungsZeitraum

Tage nach
Beginn des
Versuchs

1o 13

15

17 18

19

21 25

kein Zuckeralkohol

Glucose
mllol/l

3,4 3,1 3,ο 2,5

Zuckeralkohol

2x 125 g Trockenmasse

2,7 3,1 3,2

2x 25o g Trockenm,

3,2 3,5

Während der Verabreichung von normalem Futter sinkt der Glucosespiegel des Versuchstieres konstant und betrug weniger als 3,ο mMol/1, bevor der Versuch mit dem Futterzusatz begonnen wurde. Die Verabreichung von 2 χ 125 g Trockenmasse der Zuckeralkoholmischung gemäss Beispiel 2 begann am 17 Tag der Versuchsdauer. Die Glucosewerte des Blutes zeigten eine Steigerung am gleichen Tag. Nach 1 Woche des Fütterns mit dem Zusatzstoff hatte der Glucosewert seinen ursprünglichen Wert am Anfang der Versuchszeit wieder erreicht. Dia allgemeinen Bedingungen des Versuchstiers gingen auf normal zurück, wie äußerlich festgestellt wurde.

Der Fettprozentsatz in der Milch des Versuchstieres variierte vor der Zugabe der Zuckeralkoholmischung um fast 2 Prozenteinheiten täglich und lag bei einem Mittel von 4,5 %. Nach dem Beginn des Versuchsfütterns mit der Zuckeralkoholmischung verringerte sich der Fettprozentgehalt innerhalb 2 Tagen auf den Gehalt, der für das infragestehende Tier spezifisch ist, d.h. unter 4 %. Gleichzeitig wurden die täglichen Schwankungen bedeutungslos.

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" Ab'

Der Energie- und vor allem Zuckerstoffwechsel des Versuchstiers von Beispiel 3 war zu einem solchen Grad gestört, daß Ketonämie unmittelbar bevorstand, wenn nicht die Versuchsfütterung mit dem erfindungsgemässen Zusatz aufgenommen und der Zuckerstoffv/echsel auf den normalen zurückgebracht v/orden wäre.

Durch Einwirken auf die Funktionen des Rumens durch Steigerung der Propionsäureherstellung auf Kosten von Essigsäure und Buttersäure, kann der Zuckerstoffwechsel von Wiederkäuern verbessert v/erden, da Propionsäure zu der besonders nützlichen Glucose im Orgnismus umgewandelt wird.

Beispiel 4 zeigt die Wirkung einer Zuckeralkoholmischung auf die Fettsäureproduktion des Rumens. Eine Steigerung des Essigsäuregehalts bedeutet eine Energievers chwendung, da die Essigsäure weiter zu Kohlendioxyd metabolisiert wird, das den Organismus ungenützt verlässt. Andererseits wird Propionsäure vollständig in Glucose umgewandelt.

Beispiel 4

Rumenproben, die mit einer Fistel erhalten v/orden sind, wurden auf den Wechsel im Essigsäuregehalt (E) und Propibnsäuregehalt (Pr) in der Rumenflüssigkeit untersucht. Während der Zeit des Fütterns mit normalem Futter stieg der Prozentsatz an Essigsäure während der von Propionsäure abfiel. Nachdem das Versuchsfüttern mit dem erfindungsgemässen Zusatz begonnen hatte, änderte sich das Verhältnis in der umgekehrten Richtung. Von außen beurteilt verbesserte sich das Aussehen des Tiers.

Versuchsdauer	1	2	3	4	5	6
E %	51	60	62	57	51	52
Pr %	28	26	25	27	28	29

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Die Stadien 1-3 der Versuchsdauer entsprechen dem Winter füttern mit Standardfutter, wobei Symptome der Unausgeglichenheit des Zuckerstoffwechsels während des Fütterns offensichtlich waren. Im Stadium 4 wurde der Kuh eine Zuckeralkoholmischung in der Beispiel 2 entsprechenden Zusammensetzung in einer Menge von 2 χ 125 g, beim Stadium 5 in einer Menge von 2 χ 25o g und beim Stadium 6 in einer Menge von 2 χ 2oo g Zuckeralkohole täglich, berechnet als Trockennasse pro Tier,

verfüttert.

Es v/ird ersichtlich, daß die Pronionsäurebildung im Rumen um mehr als 1oo g/Tag gesteigert wurde als Ergebnis der Verfütterung der Mischung der Zuckeralkohole. Der größere Teil der Zuckeralkoholmischung passierte jedoch den Rumen ohne Abbau.

Beispiel 5

Einer Kuh, die nach dem Kalben das Stadium der hohen Milchausbeute bereits überschritten hatte, wurde eine Lösung, die Zuckeralkohole gemäss Beispiel 2 enthielt, in einer Menge von o,4 1 täglich verabreicht. Die Zusammensetzung der Lösung war wie folgt:

Propylenglykol 1o Gew.-S

Natriumpropionat 5 Gew.-%

Zuckeralkoholgemisch
(5o % Trockenmasse) 4o Gew.-%

Melasse (6o % Trockenmasse) 45 Gew.-%

1oo % (etwa 65 % Trockenmasse)

Die Milchausbeute stieg während der Versuchsfütterung, die etwa 4 Wochen dauert, klar an und betrug o,1 kg täglich. Das Versuchstier hatte den Gipfel der Milchausbeute bei Beginn des Versuchsfütterns schon überschritten, so daß der Energiebedarf als Glucose schon von seinem maximalen Wert verringert worden war. Trotz-

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-W-

dem steigerte dieses Tier seine Milchproduktion. Ein ähnlicher Test kann während der frühen Milchabsonderung oder Lactation nicht durchgeführt worden, da es nicht möglich ist festzustellen, wieviel der Milchproduktionssteigerung aufgrund der normalen Γ-teigorung und wieviel aufgrund des Flitterzusatzes erzielt v/i rd.

Als Träger- oder Futterkomponenten für die Zusatzmischung gemäss der Erfindung wird vorteilhaft ein Hebenoder Abfallprodukt der Nahrungsini ttelproduktion verwendet wie z.B. Melasse. In das Gemisch können auch an sich bekannte glucogene Substanzen wie z.B. Propylenglykol eingearbeitet v/erden, wodurch die Menge der Zucke&lkoholmischung entsprechend verringert werden kann. Die Menge des Zuckeralkoholgemischs beträgt jedoch immer wenigstens 1o Gew.-S, berechnet als Trockenmasse der Mischung.

Die Zusatzstoffmischung gemäss der Erfindung kann als Lösung verwendet werden, wobei sie in geeignete Behälter verpackt und direkt während des Fütterns verabreicht v/erden kann. Die empfohlene Dosis beträgt 4o bis 5oo g Zuckeralkohol täglich, berechnet auf Trockenbasis, pro Tier. Der Zusatz kann auch getrocknet und z.B. zu anderen industriellen Futtermitteln zugegeben oder als solcher als Trockenfuttermasse verv/endet werden.

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Claims

atentansprüche

1. Futterzusatz zur Steigerung des Blutzuckergehalts und der Milchausbeute von Wiederkäuern, dadurch gekennzeichnet, daß er als aktives Ingredienz einen oder mehrere 5- oder 6-wertige Zuckeralkohole enthält.

2. Futterzusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Xylit, Arabit, Dulcit oder deren Mischungen enthält.

3. Futterzusatz nach Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet, daß die Zuckeralkohole Nebenprodukte enthalten, die aus der Xylitherstellung aus Pflanzenmaterial erhalten worden sind.

4. Futterzusatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuckeralkoholmischung, berechnet auf Trockenstoffe, 5 bis 25 % Xylit, 2o bis 35 % Arabit, 1o bis 25 % Mannit, 5 bis 15 % Sorbit, 5 bis 1o % Dulcit und 5 bis 1o % Rhamnit enthält.

5. Futterzusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich zum Zuckeralkohol oder zu den Zuckeralkoholen Futter oder an sich bekannte Futtermittel und gegebenenfalls an sich bekannte Glucogensubstanzen enthält und daß der oder die Zuckeralkohol(e) wenigstens 1o Gew.-%, bezogen auf Trockenmasse,der Zusatzmischung ausmachen.

6. Futterzusatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das an sich bekannte Futtermittel ein Nebenprodukt eines Nahrungsmittelgewinnungsverfahrens wie z.B. Melasse ist.

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ORIGINAL INSPECTED

7. Futterzusatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte glucogene Substanz Propylenglykol ist.

8. Futterzusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in Form einer Lösung oder in trockener Form vorliegt.

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