DE69628994T2

DE69628994T2 - Futterzusatz für wiederkäuer

Info

Publication number: DE69628994T2
Application number: DE69628994T
Authority: DE
Inventors: Takao Ichihara-shi MORIKAWA; Seiji Ichihara-shi SASAOKA; Shigeru Ichihara-shi SAITOH; Masato Ichihara-shi SAGAWARA; Kaoru Ichihara-shi MUTOH
Original assignee: Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2016-06-15
Also published as: EP0779036B1; FI970661A0; NO970680D0; AU6016596A; US5776483A; DK0779036T3; FI119541B; EP0779036A4; CA2197707C; DE69628994D1; EP0779036A1; ES2202446T3; NO970680L; WO1997000019A1; NO319505B1; FI970661A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Futterzusatz und genauer eine matrixartige Pansen-Bypass-Formulierung von Futterzusätzen, wobei eine biologisch aktive Substanz, die für die Ernährung von Wiederkäuern nützlich ist, in einem Schutzmaterial zum Schützen der biologisch aktiven Substanz dispergiert ist.
Stand der Technik
Eine Pansen-Bypass-Formulierung für Wiederkäuer wird als Formulierung aus Futterzusätzen definiert, die eine oder mehrere Aminosäuren, Vitamine und/oder andere biologisch wirksame Substanzen umfasst und die spezifische Eigenschaft hat, die Elution und Absorption der biologisch wirksamen Substanz in Verdauungsorganen von Wiederkäuern von ihrem vierten Magen ab erlaubt, während die Elution und die mikrobielle Zersetzung dieser Substanz in ihrem Pansen beschränkt ist.
Beim Züchten von Wiederkäuern ist es vom diätetischen und klinischen Standpunkt aus wohl akzeptiert, sie zusammen mit biologisch wirksamen Substanzen zu füttern, die in einer Pansen-Bypass-Formulierung enthalten sind. In der Praxis ist die Inkorporierung einer biologisch wirksamen Substanz in einer hohen Konzentration in einer Pansen-Bypass-Formulierung vorteilhaft und ökonomisch günstig. Des weiteren ist die Härte der Formulierung im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit bei einem Mischverfahren mit Futter und dem Kauen durch die Kühe sehr wichtig. Wenn jedoch die Konzentration der biologisch wirksamen Substanz in der Formulierung erhöht wird, ist es notwendig, den Gehalt des Schutzmaterials in der Formulierung zu reduzieren, was es schwierig macht, die Pansen-Bypass-Eigenschaft und die Härte der Formulierung zu bewahren. Um dieses Problem zu lösen, wird ein Schutzmaterial mit einer höheren Leistungsfähigkeit als die vorigen unausweichlich benötigt. In Abwesenheit eines solchen Schutzmaterials ist die Konzentration der biologisch wirksamen Substanz in einer matrixartigen Pansen-Bypass-Formulierung auf weniger als 50% beschränkt.
Das Konzept und viele praktische Beispiele einer Pansen-Bypass-Formulierung sind bereits öffentlich bekannt gewesen, jedoch gibt es kein Beispiel für eine matrixartige Formulierung, die eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration von mehr als 50% (hoch konzentrierte Formulierung auf dem Markt) enthalten kann. Ein Beispiel, das Salze aliphatischer Monocarbonsäuren (Fettsäuren) als Schutzmaterial verwendet, ist offenbart worden, jedoch ist kein Beispiel, das eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration von mehr als 50% enthält und eine gute Pansen-Bypass-Eigenschaft verleiht, offenbart worden.
Im offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 2-163043 ist das Konzept einer matrixartigen Formulierung, die Fettsäuresalze und eine Fettverbindung, die mit dem Salz kompatibel ist, als Schutzmaterial offenbart, jedoch ist die Konzentration der darin enthaltenen biologisch wirksamen Substanz niedriger als 10%, und es ist dort keine konkrete Beschreibung einer Formulierung, die mehr als 50% der biologisch wirksamen Substanz enthält, angegeben.
EP 0 588 346 offenbart Beispiele für Futterzusatzzusammensetzungen mit mehr als 50% biologisch wirksamer Substanz und einer hohen Freisetzungsrate im Labmagen und dem Dünndarm. In diesen Beispielen besteht die Überzugsschicht aus 90–97% gehärtetem Rindertalg und 3–10 Caprinsäure oder Caprylsäure.
Andererseits ist ein Beispiel, in dem sowohl Fettsäurecalcium und Stearylalkohol als Schutzmaterial in einem Kombinationsverhältnis von 58 : 2 (97 : 3) verwendet wurden, in der internationalen Patentanmeldung Nr. WO/12731 offenbart, jedoch ist die Konzentration der biologisch wirksamen Substanz weiterhin niedriger als 50%.
Im offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 56-154956 ist eine matrixartige Formulierung offenbart, die ein fettiges Schutzmaterial verwendet, jedoch ist der Gehalt der biologisch wirksamen Substanz niedriger als 50% und die Zusammensetzung des Schutzmaterials ist verschieden von dem in der vorliegenden Erfindung.
Im US-Patent Nr. 5,425,963 ist hochreines Fettsäuresalz als Futterzusatz und das Herstellungsverfahren offenbart, jedoch ist das Ziel der Erfindung unterschiedlich von dem der vorliegenden Erfindung, und der Gehalt der biologisch wirksamen Substanz ist ebenfalls sehr unterschiedlich von dem der vorliegenden Erfindung.
Angesichts solcher Schwierigkeiten, die im Stand der Technik existieren, hat die vorliegende Erfindung das Ziel, eine wirtschaftlich vorteilhafte Pansen-Bypass-Formulierung zur Verfügung zu stellen, die eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration enthalten kann und für das Ökosystem sichere natürliche Materialien verwendet, wie beispielsweise Fette und Öle und Wachse als Schutzmaterial.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben kürzlich in WO/12731 eine Pansen-Bypass-Formulierung offenbart, die eine biologisch wirksame Substanz umfasst und ein Schutzmaterial als Matrix verwendet, die aus einem Fettsäuresalz und einer Fettverbindung besteht, die mit dem Salz kompatibel ist. Daran anschließend haben die vorliegenden Erfinder nun herausgefunden, dass die Zusammensetzung des Schutzmaterials, das die Konzentration einer biologisch wirksamen Substanz in der Formulierung auf einem hohen Wert während seiner Passage durch den Pansen bewahren kann, ziemlich unterschiedlich von dem ist, das in der Lage ist, die Substanz, die in einer niedrigen Konzentration vorhanden ist und die auf einem bestimmten Bereich begrenzt ist, zu schützen, und dass nur eine Schutzmatrix, die ein aliphatisches Monocarbonsäuresalz und entweder eine aliphatische Carbonsäure oder einen aliphatischen Alkohol umfaßt, die in einem spezifischen Zusammensetzungsverhältnis kombiniert werden, die Herstellung einer Pansen-Bypass-Formulierung erlauben kann, die eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration von mehr als 50% enthalten kann.
Deswegen ist die vorliegende Erfindung auf eine Pansen-Bypass-Formulierung für Wiederkäuer ausgerichtet, in der biologisch wirksame Substanzen in einem Bereich von 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Formulierung, in einem Schutzmaterial [I], wie unten beschrieben, dispergiert sind, wobei der Gehalt von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Formulierung, reicht.
Das Schutzmaterial [I] setzt sich aus beiden Verbindungen 1) und 2) zusammen, und ihr Kombinationsverhältnis in Gewicht der Verbindungen 1) zu 2) liegt in einem Bereich von 30 : 70 bis 10 : 90.
Verbindung 1): Die Verbindungen sind mindestens eine Verbindung ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus a), b) und c) wie unten angegeben.

a) Gesättigte oder ungesättigte aliphatische Monocarbonsäuren enthaltend 8 bis 24 Kohlenstoffatome und entweder mit einer geraden oder verzweigten Kette.
b) Gesättigte oder ungesättigte aliphatische Alkohole enthaltend 8 bis 24 Kohlenstoffatome und eine Hydroxygruppe und entweder mit einer geraden oder verzweigten Kette.
c) Gesättigte oder ungesättigte di- oder tri-Carbonsäuren entweder mit einer geraden oder verzweigten Kette, enthaltend 2 bis 8 Kohlenstoffatome.

Verbindung 2): Salze gesättigter und ungesättigter aliphatischer Monocarbonsäure enthaltend 12 bis 24 Kohlenstoffatome und entweder mit einer geraden oder verzweigten Kette.
Des weiteren bedeutet der Begriff "% Gewicht", der in der vorliegenden Erfindung angegeben ist, "% Trockengewicht", welches auf der Grundlage einer Verbindung ausgerechnet wird, von der die Menge an absorbiertem Wasser, d. h. Wasser, das aus der Verbindung durch Trocknen unter gewöhnlichen Temperaturbedingungen in einem Bereich von 80 bis 120°C eliminiert wird, substrahiert wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Die biologisch wirksame Substanz, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird als eine Substanz definiert, die irgendeine biologische Wirkung vermittelt, wenn sie an Wiederkäuer verabreicht wird, und ist auf eine Substanz ausgerichtet, die schwer zu verdauen ist und aufgrund ihrer leichten Zersetzung in ihrem Pansen effizient durch Wiederkäuer absorbiert wird, wenn sie oral verabreicht wird, wie beispielsweise Aminosäuren, die Methionin und Lysinhydrochlorid enthalten, Aminosäurederivate einschließlich 2-Hydroxy-4-methylmercaptobuttersäure und deren Salze, Vitamine einschließlich Nikotinsäure, Nikotinsäureamid, Vitamin A und Vitamin E, Saccharide einschließlich Traubenzucker und Fruchtzucker, verschiedene Veterinärmedikamente einschließlich Antibiotika und Antihelmintika.
Die biologisch wirksame Substanz kann entweder allein oder in einer Kombination aus zwei oder mehreren für die Pansen-Bypass-Formulierung verwendet werden.
Die Gesamtmenge der biologisch wirksamen Substanz, die enthalten sein soll, liegt in einem Bereich von 50 bis 90 Gew.-% und bevorzugt in einem Bereich von 60 bis 85 Gew.-%. Es ist weniger wirtschaftlich, wenn die Menge der Substanz weniger als diesen Bereich beträgt, während die Pansen-Bypass-Eigenschaft abnimmt, und die Herstellung der Formulierung schwierig wird, wenn die Menge der Substanz mehr als dieser Bereich ist.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Schutzmaterial umfasst im wesentlichen ein Fettsäuresalz und entweder eine aliphatische (mono-, di- oder tri-)Carbonsäure oder einen aliphatischen Alkohol. Die Menge des Schutzmaterials wird sowohl der Menge der biologisch wirksamen Substanz unterworfen und der eines Reformingmittels angepasst, das, wenn es geeignet ist, hinzugefügt werden kann, aber die geeignete Menge könnte in einem Bereich von 10 bis 50 Gew.-% festgelegt werden. Das Fettsäuresalz wird ebenfalls als "Pansenfette und -öle" bezeichnet, welches die Eigenschaft hat, nicht im Pansen zersetzt zu werden, um in den Verdauungsorganen vom vierten Magen aufwärts verdaut zu werden, und ist der Hauptbestandteil des Schutzmaterials in der Formulierung. Die Menge des Fettsäuresalzes, das verwendet wird, liegt in einem Bereich von 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Schutzmaterials. Außerhalb dieses Bereichs ist es nicht möglich, eine Pansen-Bypass-Formulierung zu erhalten, die eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration enthalten kann und herausragende Pansen-Bypass-Eigenschaften verleiht.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Fettsäuresalz ist ein Salz einer gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäure, die 12 bis 24 Kohlenstoffatome enthält, mit entweder einer geraden oder verzweigten Kette. Falls die Anzahl der Kohlenstoffatome weniger als dieser Bereich ist, wird die Pansen-Bypass-Eigenschaft der Formulierung abnehmen, während die Verdauungsfähigkeit in den Verdauungsorganen vom vierten Magen an sinken wird, wenn die Anzahl mehr als den Bereich beträgt. Als Beispiele für diese aliphatische Monocarbonsäure können Laurylsäure, Palmitinsäure, Myristylsäure, Stearinsäure, Oleinsäure, Linolsäure und Linolensäure angegeben werden, und eine oder mehrere dieser aliphatischen Monocarbonsäuren können in der Formulierung verwendet werden. Insbesondere sind ein Gemisch aus Säuren, die aus Tieren oder Pflanzen stammen, wie beispielsweise Fettsäuren, die als Palmöl oder Rindertalg erhalten werden, hinsichtlich ihrer kommerziellen Verfügbarkeit bevorzugt.
Für die Beispiele der Fettsäuresalze, Calciumsalze, Magnesiumsalze, Aluminiumsalze und Zinksalze der aliphatischen Monocarbonsäuren, die Kohlenstoffatome in einem oben beschriebenen Bereich enthalten, können beispielhaft angegeben werden, jedoch ist es bevorzugt, irgendeines der Calciumsalze zu verwenden.
In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, ein hochgereinigtes Fettsäuresalz zu verwenden, dessen Reinheit in dem Feststoffbestandteil (nachfolgend abgekürzt als "die Reinheit") bevorzugt mehr als 90% beträgt. Die hier verwendete Reinheit wird als der Anteil des unlöslichen Rests definiert, der nach einer Extraktion des Fettsäuresalzes nach einem geläufigen analytischen Verfahren für Fette und Öle mit einem Lösungsmittel erhalten wird, wie beispielsweise mit Ethern und Ketonen, welcher errechnet wird durch das Substrahieren der Menge des daraus absorbierten Wassers. Bei dieser Extraktion ist es jedoch notwendig, ein Lösungsmittel zu verwenden, das das Fettsäuresalz nicht löst, aber Fette und Öle löst, die in dem Salz enthalten sind.
Es wird bevorzugt, dass die Menge der Base, wie Calcium, die in dem Fettsäuresalz enthalten ist, auf einem Niveau, das ungefähr äquivalent oder im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften in einem Überschuß bleiben kann, wie beispielsweise bei der Härte. Für den Fall, dass die Base ein Calciumsalz ist, wird es bevorzugt, die Base in einem Verhältnis von 7 bis 12 Gew.-% bezüglich des Calciumgehalts zu halten, und bevorzugt bei 8 bis 10 Gew.-%. Für die quantitative Analyse des Calciums kann ein bekanntes analytisches Verfahren verwendet werden, jedoch wird die Calciummenge normalerweise durch Veraschen des Fettsäuresalzes bestimmt, und folgend dem Analysieren der Menge an Calcium, das in der erhaltenen Asche enthalten ist.
Fettsäuren, die aus Rindertalg und Palmöl erhalten werden, die als Rohmaterial für das Fettsäuresalz verwendbar sind, enthalten normalerweise Triglyceride in einer Menge, die von 5 bis 40% reicht, und andere Verbindungen, wie Reaktionskontrollmittel und Stabilisatoren, werden manchmal zusätzlich hinzugegeben. Diese Verbindungen können in dem umgesetzten Produkt des Fettsäuresalzes als nicht umgesetzte Bestandteile verbleiben, und diese sind die Unreinheiten des Fettsäuresalzes. Einige der Fettsäuresalze, die kommerziell erhältlich sind, enthalten mehr oder weniger als 20% an Unreinheiten. In der hoch konzentrierten Formulierung wirken solche Unreinheiten dahingehend, dass die Pansen-Bypass-Eigenschaft und die Härte der Formulierung abnehmen, und deswegen ist es bevorzugt, hochgereinigte Fettsäuresalze zu verwenden.
Aliphatische Carbonsäuren und aliphatische Alkohole, die als Schutzmaterial der vorliegenden Verbindung zusammen mit den Fettsäuresalzen verwendet werden, werden als ein Bestandteil angesehen, um die Kompatibilität zwischen der biologisch wirksamen Substanz und der Schutzmatrix wie auch als ein Bestandteil zum Reduzieren des Grads der Kristallisierung des Fettsäuresalzes angesehen, und es wird bevorzugt, diese Carbonsäuren und Alkohole in einer Menge zu verwenden, die kompatibel mit dem Fettsäuresalz ist. Hinsichtlich des Schmelzpunkts dieser Carbonsäuren und Alkohole gibt es eine Neigung dahin, dass der Schmelzpunkt bevorzugt nahe der Körpertemperatur des Wiederkäuers liegt. Der Mengenbereich, der diese Carbonsäuren oder Alkohole in der Formulierung einschließt, liegt zwischen 10 und 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Schutzmaterials. Außerhalb dieses Bereichs wird es schwierig, die Formulierung herzustellen, bei der gute Pansen-Bypass-Eigenschaften gesichert werden.
Die Anzahl der Kohlenstoffatome, die in den aliphatischen Monocarbonsäuren enthalten ist, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, liegt in einem Bereich von 8 bis 24 und bevorzugt von 12 bis 18. Unter Verwendung einer Säure, die weniger Kohlenstoff enthält, wird die Formulierung weich und sie verliert die Pansen-Bypass-Eigenschaft, während die Verdauungsfähigkeit in den Verdauungsorganen vom vierten Magen aufwärts abnimmt, wenn eine Säure verwendet wird, die mehr Kohlenstoffatome als in diesem Bereich enthält.
Als Beispiele dieser aliphatischen Monocarbonsäuren werden beispielhaft Caprylsäure, Caprinsäure, Laurylsäure, Myristylsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Behensäure, Wasserstoff ergänzte Fettsäure des Castoröls und ein Gemisch daraus angegeben. Die meisten der kommerziell erhältlichen aliphatischen Monocarbonsäuren sind verseifte und gereinigte Öle, die aus Tieren oder Pflanzen stammen.
Die Anzahl der Kohlenstoffatome, die in dem monovalenten aliphatischen Alkohol enthalten ist, der eine Hydroxylgruppe aufweist und der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, liegt bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 24 und mehr bevorzugt von 12 bis 18, da das Weichwerden der Formulierung und ein Abnehmen der Pansen-Bypass-Eigenschaft erkannt werden, wenn die Alkohole weniger Kohlenstoffatome als in diesem Bereich haben, während das Abnehmen in einem Grad der Verdauung in den Verdauungsorganen vom vierten Magen aufwärts beobachtet wird, wenn die Alkohole mehr Kohlenstoffatome als in diesem Bereich haben.
Als Beispiele der aliphatischen Alkohole, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können beispielhaft Octanol, Nonanol, Decanol, Undecanol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Eicosanol, Docosanol, Dodecenol, Fiseterylalkohol, Zoomarylalkohol, Loeylalkohol, Gadoleylalkohol und deren Isomere angegeben werden.
Die Anzahl der Kohlenstoffatome der in der vorliegenden Erfindung verwendeten aliphatischen di- oder tri-Carbonsäuren liegt bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 8 und mehr bevorzugt von 2 bis 6, und es ist schwierig, eine Formulierung mit guten physikalischen Eigenschaften mit einer Säure herzustellen, die Kohlenstoffatome außerhalb des Bereichs enthält.
Als Beispiele dieser aliphatischen di- oder tri-Carbonsäuren können beispielhaft Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure und ähnliche angegeben werden.
In der vorliegenden Erfindung können Wachse, wie Reiswachs, Carnaubawachs und Bienenwachs, Ethylcellulose, Propylcellulose, Polyethylen, Chitosan und ihre Derivate, verschiedene Polymere wie pH-sensitive Polymere, Pulver organischer und anorganischer Materialien und zahlreiche Additive, wie beispielsweise Stabilisatoren und Duftstoffe, zu der Formulierung hinzugefügt werden als Verbesserungsmittel für jede der formulierungsbildenden Eigenschaften, die mechanische Stärke und andere Eigenschaften, wenn das geeignet sein sollte. Zusätzlich ist es außerdem möglich, die Eigenschaft der Formulierung durch Beschichten mit solchen Verbesserungsmitteln zu verbessern.
Zur Herstellung der Pansen-Bypass-Formulierung, die in der vorliegenden Erfindung dargestellt wird, können zahlreiche bekannte Verfahren zur Granulierung verwendet werden. Es ist jedoch bevorzugt, ein Extrusionsgranulationsverfahren zu verwenden, und außerdem wird es bevorzugt, die Formulierung entsprechend einem Härteverfahren direkt nach beiden Verfahren der Evakuierung und Granulierung unter entweder der Verwendung von Wasser oder kaltem Wind zu unterwerfen, um eine Formulierung mit weniger Hohlräumen und weniger Wassergehalt zu erhalten.
Obwohl es keine Beschränkung für die Form des formulierten Produkts zur Herstellung gibt, wird es bevorzugt, es in Granula mit weniger Ecken zu machen, insbesondere jedes mit globulärer, elliptischer, kanonkugelartiger und zylindrischer Form. Im Hinblick auf die Größe des formulierten Produkts kann jede für die Verwendung als Futtermittel geeignete Größe ausgewählt werden, es wird jedoch bevorzugt, eine Größe im Bereich von 0,5 bis 10 mm sowohl im Durchmesser und in der Länge zu wählen, welche in einer Standardkategorie der Granula oder Pellets klassifiziert wird.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zum Vergleich im Detail weiter beschrieben.
Der Bereich der vorliegenden Erfindung sollte jedoch nicht auf die in der Beschreibung gegebenen folgenden Ausführungsformen beschränkt sein.
Beispiel 1
28 Gew.-Teile Calciumsalz der Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 97,3%), 7 Gew.-Teile Palmitinsäure und 65 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines zweischaftigen Extrusionsgranulators getan und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, unter Verwendung einer Zentrifuge dehydriert und durch Belüften bei Raumtemperatur getrocknet, um dadurch eine Pansen-Bypass-Formulierung in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 2 mm zu erhalten.
Beispiel 2
28 Gew.-Teile eines Calciumsalzes aus Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 97,3%), 5 Gew.-Teile Laurylsäure und 70 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators getan und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, um ein formuliertes Produkt in einer Kanonkugelform mit einem durchschnittlichen maximalen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm zu erhalten. Nachdem es einer Zentrifugation unterworfen wurde, wurden 100 Gew.-Teile des formulierten Produkts und 1 Gew.-Teil Talgpulver gemischt, und das Gemisch wurde dann in einen Ofen gestellt, der bei 60°C bewahrt wurde, um es für 16 Stunden zu trocknen, wodurch die gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung erhalten wurde.
Beispiel 3
23 Gew.-Teile eines Calciumsalzes aus Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 97,3%), 4 Gew.-Teile Laurylsäure, 71 Gew.-Teile Methionin und 1 Gew.-Teil Ethylcellulose wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,6 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, um ein formuliertes Produkt in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,6 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,6 mm zu erhalten. Nachdem es einer Zentrifugation unterworfen wurde, wurde das formulierte Produkt bei 40°C für 16 Stunden getrocknet, wodurch die gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung erhalten wurde.
Beispiel 4
32 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Palm-Fettsäure (Reinheit: 97,1%), 5 Gew.-Teile Myristylsäure, 62,5 Gew.-Teile Methionin und 0,5 Gew.-Teile Vitamin E Acetat wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, um ein formuliertes Produkt in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm zu erhalten. Zu dem formulierten Produkt wurden 1 Gew.-Teil Knochenmehl hinzugegeben, und das Gemisch wurde langsam für 40 Min. durch einen Drehofen, der bei 50°C belassen wurde, geführt. Das Gemisch wurde dann durch Lüften bei Raumtemperatur gekühlt, wodurch die gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung erhalten wurde.
Beispiel 5
20 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Palm-Fettsäure (Reinheit: 94,0%), 4 Gew.-Teile Laurylsäure, 1 Gew.-Teil Glycerylmonstearat, 65 Gew.-Teile Methionin und 10 Gew.-Teile Lysinhydrochlorid wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, um ein formuliertes Produkt in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm zu erhalten. Das formulierte Produkt wurde dann langsam 50 Min. durch einen Drehofen geführt, der bei 50°C belassen wurde, und wurde durch Belüften bei Raumtemperatur gekühlt, wodurch die gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung erhalten wurde.
Beispiel 6
22 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 97,3%), 6 Gew.-Teile Stearylalkohol, 1 Gew.-Teil Carnaubawachs und 73 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, um ein formuliertes Produkt in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm zu erhalten. Nachdem es einer Zentrifugation unterworfen wurde, wurde das formulierte Produkt in einem Ofen, der bei 40°C gehalten wurde, für 16 Std. getrocknet, wodurch die gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung erhalten wurde.
Beispiel 7
29 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Palm-Fettsäure (Reinheit: 97,1%), 6 Gew.-Teile Cetylalkohol und 65 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, unter Verwendung einer Zentrifuge dehydriert und durch Belüften bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch die gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung in Kanonenkugelform mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 2 mm erhalten wurde.
Beispiel 8
29 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 97,3%), 3 Gew.-Teile Laurylsäure, 3 Gew.-Teile Palmitinsäure und 65 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, unter Verwendung einer Zentrifuge dehydriert und durch Belüften bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch die gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung in Kanonenkugelform mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 2 mm erhalten wurde.
Beispiel 9
29 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Palm-Fettsäure (Reinheit: 97,1%), 4 Gew.-Teile Myristylsäure, 2 Gew.-Teile Bernsteinsäure und 65 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, unter Verwendung einer Zentrifuge dehydriert und durch Belüften bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch die gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung in Kanonenkugelform mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 2 mm erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 1
35 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 97,3%) und 65 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, unter Verwendung einer Zentrifuge dehydriert und durch Belüften bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch eine gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 2 mm erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 1
20 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 97,3%), 15 Gew.-Teile Stearinsäure und 65 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, unter Verwendung einer Zentrifuge dehydriert und durch Belüften bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch eine gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 2 mm erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 3
20 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 94,0%), 5 Gew.-Teile Glycerylmonostearat, 65 Gew.-Teile Methionin und 10 Gew.-Teile Lysinhydrochlorid wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, unter Verwendung einer Zentrifuge dehydriert und durch Belüften bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch eine gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 4
28 Gew.-Teile eines Calciumsalzes der Rindertalg-Fettsäure (Reinheit: 94,0%), 2 Gew.-Teile Stearylalkohol und 70 Gew.-Teile Methionin wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einen Aufgabetrichter eines doppelschaftigen Extrusionsgranulators gestellt und wurde im geschmolzenen Zustand durch einen Gewindeschneider mit einem Durchmesser von 1,2 mm extrudiert, während es einer Abgasabführung unterworfen wurde. Dann wurde das extrudierte Gemisch mit einer wassergekühlten Schneidevorrichtung geschnitten, unter Verwendung einer Zentrifuge dehydriert und durch Belüften bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch eine gewünschte Pansen-Bypass-Formulierung in Kanonenkugelform mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm erhalten wurde.
Untersuchung der Formulierung
Reinheit des Fettsäuresalzes:
Die Formulierung wurde einer Rückflußextraktion mit Aceton für 8 Std. unter Verwendung eines Soxhlet-Extraktors unterworfen. Die Reinheit des Fettsäuresalzes in der Formulierung wurde aus der Differenz des Trockengewichts, vor und nach der Rückfluß-Extraktion gemessen, errechnet.
Konzentration an Calcium, das in dem Fettsäuresalz enthalten ist:
Nach dem Veraschen von 1 g Fettsäuresalz bei 550°C, dem Verdünnen und quantitativen Analysieren durch die Verwendung eines emissionsspektrochemischen Analysegerätes (ICP) wurde die erhaltene Asche in Salzsäure gelöst, um die Calciumkonzentration im Fettsäuresalz, bezogen auf das Trockengewicht des Fettsäuresalzes, zu bestimmen.
Härte:
Die Härte der Formulierung wurde unter Verwendung eines Meßgeräts zur Härte von Tabletten gemessen. Die Härte wurde mit einem Wert des Belastungsdrucks ausgedrückt, bei dem die Formulierung beginnt, zerstört zu werden.
Die Leistung der Formulierung wurde ebenfalls bezogen auf ihre Löslichkeit in Imitationslösungen, wie unten beschrieben, die bei 40°C aufbewahrt wurden, untersucht, indem die Formulierung nacheinander in jede der Lösungen getaucht wurde.
Elutionsverhältnis im ersten Magen:
Dieses Verhältnis dient dazu, die Elutionseigenschaft der Formulierung im ersten Magen von Kühen zu untersuchen und die das Verhältnis der Menge eines biologisch wirksamen Substanz ist, die in den Imitations-Magensaft des ersten Magens eluiert, wenn die Formulierung unter Schütteln für 16 Std. in diesen Magensaft getaucht wurde, der mit einem pH-Wert von 6,4 hergestellt wurde, bezogen auf die Menge der biologisch wirksamen Substanz, die ursprünglich in der Formulierung enthalten war.
Elutionsverhältnis im vierten Magen:
Nachdem das Elutionsverhältnis im ersten Magen gemessen wurde, wurde das erhaltene Festprodukt getrennt und anschließend in nachgemachten Magensaft des vierten Magens von Kühen getaucht, der mit einem pH-Wert von 2,0 hergestellt wurde. Nach 2 Std. Schütteln wurde das Verhältnis der Menge der biologisch wirksamen Substanz, die in den Magensaft eluiert wurde, bezogen auf die Menge der biologisch wirksamen Substanz, die ursprünglich in der Formulierung enthalten war, bestimmt, um die Elutionseigenschaft der Formulierung im vierten Magen zu untersuchen.
Elutionsverhältnis im Magensaft des Dünndarms:
Nachdem das Elutionsverhältnis im vierten Magen gemessen wurde, wurde das erhaltene Festprodukt getrennt und anschließend in nachgemachten Magensaft des Dünndarms von Kühen getaucht, der mit einem pH-Wert von 8,2 hergestellt wurde. Nach 4 Std. Schütteln wurde das Verhältnis der Menge der biologisch wirksamen Substanz, die im Magensaft eluierte, bezogen auf die Menge der biologisch wirksamen Substanz, die ursprünglich in der Formulierung enthalten war, bestimmt, um die Elutionseigenschaft der Formulierung im Dünndarm zu untersuchen.
Imitations-Magensaft des ersten Magens:
Die Imitationslösung wird durch Lösen von 2,5 g Dinatriumhydrogenphosphat und 6,7 g Dikaliumhydrogenphosphat in Wasser hergestellt, und dann wird das Volumen mit Wasser auf ein Endvolumen von 1 l eingestellt, und der pH-Wert beträgt 6,4, und sie dient dem Ersatz des Magensafts des ersten Magens von Kühen.
Imitations-Magensaft des vierten Magens:
Die Imitationslösung wird durch Zugeben von 50 ml 0,2 N Kaliumchlorid und 10 ml 0,2 N Salzsäure zu Wasser und dem anschließenden Einstellen des Volumens mit Wasser auf ein Endvolumen von 200 ml hergestellt, und der pH-Wert ist 2,0, und sie dient dem Ersatz des Magensafts des vierten Magens von Kühen.
Imitations-Magensaft des Dünndarms:
Diese Imitationslösung wurde durch Lösen von 9,8 g Nariumhydrogencarbonat, 0,57 g Kaliumchlorid, 9,30 g Dinatriumphosphat 12H₂O, 0,47 g Natriumchlorid, 0,12 g Natriumsulfatheptahydrat, 0,05 g Kuh-Gallenpulver und 0,05 g Lipase in Wasser hergestellt und dem anschließenden Einstellen des Volumens mit Wasser auf ein Endvolumen von
Anwendung für den industriellen Gebrauch
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 1 gesehen werden kann, war das Elutionsverhältnis der Pansen-Bypass-Formulierung-, die jeweils in den Beispielen 1 bis 9 hergestellt wurde, in dem Imitations-Magensaft des ersten Magens niedrig, während die Summe des Elutionsverhältnisses dieser Formulierung sowohl im Magensaft des vierten Magens und des Dünndarms hoch war. Die Ergebnisse zeigen eine herausragende Bypass-Eigenschaft dieser Formulierungen in dem ersten Magen, und dass die Formulierungen in den Verdauungsorganen vom vierten Magen an einfach verdaut werden können.
Demgegenüber zeigt die Formulierung, die gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurde, für die nur aliphatische Monocarbonsäure als Schutzmaterial verwendet wurde, und alle Formulierungen, die in den Vergleichsbeispielen 2, 3 und 4 hergestellt wurden, für die ein Schutzmaterial außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs verwendet wurde, ein hohes Elutionsverhältnis im Magensaft des ersten Magens und dass sie hinsichtlich der Pansen-Bypass-Eigenschaft unterlegen sind, und es wird dargestellt, dass sie praktisch weniger nützlich sind.
Dadurch kann unter Verwendung des Schutzmaterials, das ein Fettsäuresalz und entweder eine aliphatische Carbonsäure oder einen monovalenten aliphatischen Alkohol in einem bestimmten spezifischen Zusammensetzungsverhältnis umfaßt, eine matrixartige Pansen-Bypass-Formulierung, die eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration von mehr als 50% enthält und die herausragende Pansen-Bypass-Eigenschaften besitzt, hergestellt werden.

Claims

Pansen-Bypass-Formulierung für Wiederkäuer, dadurch gekennzeichnet, dass die biologisch wirksamen Substanzen in einer Menge von 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Formulierung in einem Schutzmaterial [I] in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Formulierung, verteilt sind, wobei das Schutzmaterial [I] die Verbindungen 1) umfasst, welche zumindest eine Verbindung sind, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus a), b) und c) besteht, sowie die Verbindung 2), in einem Zusammensetzungsverhältnis von 1) zu 2), das in einem Bereich von 30 : 70 bis 10 : 90 liegt, wobei die Verbindungen a) gesättigte oder ungesättigte aliphatische Monocarbonsäuren sind, die 8–24 Kohlenstoffatome enthalten und entweder eine gerade oder eine verzweigte Kette haben, die Verbindungen b) gesättigte oder ungesättigte aliphatische Alkohole sind, die eine Hydroxylgruppe und 8–24 Kohlenstoffatome enthalten und entweder eine gerade oder eine verzweigte Kette haben, und die Verbindungen c) gesättigte oder ungesättigte aliphatische di- oder tri-Carbonsäuren sind, die 2–8 Kohlenstoffatome enthalten und eine gerade oder eine verzweigte Kette haben, und die Verbindungen 2) Salze gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Monocarbonsäuren sind, die 12–24 Kohlenstoffatome enthalten und entweder eine gerade oder eine verzweigte Kette haben.
Die Pansen-Bypass-Formulierung gemäß Anspruch 1, in der die biologisch wirksamen Substanzen Aminosäuren sind.
Die Pansen-Bypass-Formulierung gemäß Anspruch 2, wobei die biologisch wirksame Substanz mindestens eine ist, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Methionin und Lysinhydrochlorid besteht.
Die Pansen-Bypass-Formulierung gemäß Anspruch 1, wobei die biologisch wirksame Substanz mindestens eine ist, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus 2-Hydroxy-4-methylmercaptobuttersäure und den Salzen der 2-Hydroxy-4-methylmercaptobuttersäure besteht.
Die Pansen-Bypass-Formulierung gemäß Anspruch 1, in der die gesättigte oder ungesättigte Monocarbonsäure, die in dem Schutzmaterial vorhanden ist, die 8–24 Kohlenstoffatome enthält und entweder eine gerade oder verzweigte Kette hat, mindestens eine ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Laurylsäure, Palmitinsäure, Palimitoleinsäure, Myristylsäure, Stearinsäure, Oleinsäure und Linolsäure besteht.
Die Pansen-Bypass-Formulierung gemäß Anspruch 1, in der die Salze der gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäuren, die 12–24 Kohlenstoffatome enthalten und entweder eine gerade oder verzweigte Kette haben, Kalziumsalze davon sind.
Die Pansen-Bypass-Formulierung gemäß Anspruch 6, in der die Konzentration des Kalziums per se in den Kalziumsalzen der aliphatischen Monocarbonsäuren, die 12–24 Kohlenstoffatome enthalten, bezogen auf das Gewicht der Kalziumsalze in einem Bereich von 7 bis 12 Gew.-% liegt.
Die Pansen-Bypass-Formulierung gemäß Anspruch 1, in der die Salze der gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäuren, die 12–24 Kohlenstoffatome enthalten und entweder eine gerade oder verzweigte Kette haben für das Schutzmaterial verwendet werden sollen, und bis zu einem Bereich von mehr als 90 Gew.-% hoch aufgereinigt sind.