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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der Grundnahrung wurden 71/2 °/,, der Fermentationsflüssigkeit von
Streptomyces aureofaciens zugesetzt. Die Kücken wogen nach 28 Tagen 320 g.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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i) Zusatz pro Kilogramm 'Nahrung.
die Höchstmenge
an Streptomyces aureofaciens-Fermentationsflüssigkeit zusetzen, wenn die Nahrung
größere Mengen vegetabilischen Proteins enthält.
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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.
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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.