FI53394C - Fodertillsats foer foerbaettring av energibalansen hos idisslare genom foerhoejning av blodsockerhalten - Google Patents

Description

I- — - -~1 rDl /44λ K.UULUTUSJULKAISU C 0 *3 Q Λ ^ (11) UTLÄGG N I NGSSKRI FT 53394 (45) ^ ^ (51) Kv.lk.’/Int.CI.* A 23 K 1/16 £ y |y| I __ FI N L A N D (21) P»t*nttlh»k«mu« — P»t«n«rt»0knlng Τ6θΤ^6 (22) Hakemlipllvl — Antttknlnpdag 19 >03 <76 (23) Alku pilvi — Giltlgh«t*dag 19*03.76 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offsntllg 20.09.77

Patentti- ja rekisterihallitus NShUviluipwon j. kuuLjulluhun pvm—

Patent-och registerstyrelsen ' Ansökan utlagd och uti.ikriftsn publicsrad 31.01.78 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird priorltet (71) Farmos-Yhtymä Oy, PL k25, 20101 Turku 10, Suomi-Finland(Fl) (72) Matti Merensalmi, Toistalontie 2 D 33, 20310 Turku 31, Suomi-Finland(Fl) (7*0 Oy Jalo Ant-Vuorinen Ab (5*0 Rehun lisäaine märehtijän energiatasapainon parantamiseksi veren sokeri-pitoisuutta kohottamalla - Fodertillsats för förbättring av energibalansen hos idisslare genom förhöjning av blodsockerhalten

Keksinnön kohteena on märehtijöiden ruokinnassa käytettävä rehun lisäaine, joka vaikuttaa erittäin edullisesti lehmien maidontuotantoon, tuotantoa lisäävästi ja rasvapitoisuuden vaihteluja pienentävästi.

Elimistö tarvitsee aineenvaihduntaansa helppoliukoisia hiilihydraatteja, ennen kaikkea erilaisia sokereita, joista glukoosi on merkittävin, Yksimahaisilla isomolekyyliset hiilihydraatit, kuten tärkkelys, pilkkoutuvat sokeriksi ruoansulatusnesteiden ansiosta suolistossa. Märehtijöillä sama pilkkoutuminen tapahtuu jo etumahoissa, ennen kaikkea pötsissä, mikrobien toimesta. Nämä sekä ruokinnan mukana olevat sokerit käytetään mikrobien elintoimintojen energiana. Se muuttuu siis mikrobimassaksi, eikä siis suoranaisesti kohota elimistön sokerin saantia.

Eläin, myös märehtijä, tarvitsee sokeria lähinnä maksan ja maitorauhasten toimintaan. Glukoosi muuttuu lehmän utareissa maitosokeriksi ja erittyy eläimestä maidon mukana. Lehmällä, jonka päivätuotos on 30 kg maitoa, tämä merkitsee n. 1500 g:n glukoosi-määrää, joka poistuu elimistöstä päivittäin. Muut tarpeet huomioon 2 53394 ottaen on arvioitu, että keskikokoisen lehmän sokerin tarve huippu tuotannon vaiheessa olisi n. 2000 g/)pv. Maksan tehtävänä on hankkia tämä sokerimäärä. Koska sokeria, erikoisesti glukoosia, ei siirry merkittäviä määriä ohi pötsin, on märehtijöillä maksassa muodostettava glukoosia. Tärkeitä lähteitä ovat pötsissä oleva propionihappo sekä elimistön suorittama glukoosin muodostus valkuaisaineista ja maitohaposta. Kuitenkin on arvioitu, että 30 kg päivässä lypsävällä eläimellä sokerivajaus muodostuu n. 70Ö"g:ksi. Tätä vajausta eläin pyrkii täyttämään hajoittamalla elimistön rasvoja. Tällöin syntyy glyserolia, joka muuttuu glukoosiksi, mutta myös rasvahappoja, jotka puolestaan hajaantuessaan muodostavat ase-tonirunkoja. Eläin voi sairastua asetonitautiin, jos rasvojen hajaantuminen on liian runsasta.

Eläimen glukoosin saannin turvaaminen vähentää rasvakudoksen hajoittamisen nopeutta, joka ei yleensä kuitenkaan riitä turvaamaan veren glukoosipitoisuutta.

Utareiden glukoosipitoisuudella on keskeinen asema maitomäärän säätelyssä. Jos glukoosia on utarekudoksessa paljon, se imee osmoottisesti soluihinsa nestettä verestä osmoottisen paineen tasaamiseksi. Maitomäärä siis kasvaa. Jos sokeria on vähän tapahtuu päinvastainen ilmiö.

Koska nykyaikaiset korkeatuottoisiksi jalostetut märehtijät eivät läheskään aina pysty huolehtimaan glukoosin tarpeestaan, on asian korjaamiseksi turvauduttu ruokinnallisiin apukeinoihin. Märehtijöille on annettu ruokinnassa glukogeenisiä lisäaineita, jotka eivät hajoa pötsissä vaan kulkeutuvat hajoamatta jälkimahoihin ja sieltä maksaan, jossa muuttuvat sokereiksi. Toinen tapa on pyrkiä kohottamaan pötsin propionihappopitoisuutta, koska propionihappo muuttuu maksassa tehokkaaksi glukoosiksi. Tähän tarkoitukseen on tunnetusti käytetty seuraavia aineita: propyleeniglykoli, glyseroli, erilaiset propionaatit, jopa propionihappo.

Yllättäen olemme nyt keksinnön mukaisesti todenneet, että märehtijän rehuun lisättävä, suuren sokerialkoholipitoisuuden omaava lisäaine, jonka koostumus esiintyy edullisena koivupuuperus-taiaen ksylitolituotannon sivutuotteena syntyvässä erilaisten sokerialkoholien seoksessa, parantaa märehtijöiden glukoositasetta oleellisesti, koska se käyttäytyy samantapaisesti kuin ym. gluko-geeniset aineet. Lisäaineen tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista .

3 53394

Suositeltava on koostumus, jossa on ksylitolia, arabitolia, dulsitolia ja ramnitolia.

Keksinnön kohteena olevaa tuotetta kutsumme tässä sokerial-koholiseokseksi. Se on kellertävän ruskea makean makuinen neste, jonka ominaispaino 50%:sena vesiliuoksena on huoneenlämmössä n. 1,22. Sen kaloriarvo ja makeusaste ovat samat kuin glukoosilla. Kyseisen tuotteen eräs edullinen koostumus on kuiva-aineesta laskettuna suunnilleen seuraava: ksylitoli 15-25 % " arabitoli 20-35 % mannitoli 15-25 % sorbitoli 5-15 % - dulsitoli 5-15 % ramnitoli 5-10 %

Muut 2-5 * hajoamistuotteet 2-5 %

Kirjallisuustietojen perusteella on tunnettua, että esim. ksylitoli stimuloi maksan toimintaa ja lisää soluaktiviteettia.

On myöskin tunnettua, että suun mikrobit eivät pysty käyttämään ksylitolia energian lähteenä.

Keksintömme perustuu kuitenkin aikaisemmin tuntemattomaan havaintoon, että sokerialkoholit säilyvät riittävän pitkän ajan hajaantumatta myös pötsin olosuhteissa, mikä ilmenee esimerkissä 1 annetuista koetuloksista.

Esimerkki 1:

Esimerkissä 1 on tutkittu yksittäisten sokerialkoholien hajaantumista pötsinesteessä in vitro.

Sokerialkoholien säilyminen pötsinesteessä (% lisätystä määrästä)

Inkubointiaika 2t 4t 8t 24 t 48 t

Ksylitoli 91,2 89,7 88,4 83,4 33,8

Arabitoli 86,8 93,0 88,3 87,0 55,9

Mannitoli 88,9 88,1 80,5 1,4 0,4

Dulsitoli 92,9 94,3 85,8 61,2 7,0

Sorbitoli 91,3 88,3 79,6 11,1 0,2 4 53394

Todetaan, että kaikki sokerialkoholit säilyvät hajaantumattomi-na lähes täydellisesti 8 t:n ajan, ksylitoli, arabitoli ja dulsitoli jopa 24 t ja arabitoli ja ksylitoli osittain tätäkin kauemmin. Tavallinen sokeri hajoaa jopa alle 2 tunnissa.

Esimerkki 2; Tässä esimerkissä on tutkittu sokerialkoholiseoksen käyttäytymistä pötsinesteessä ja on todettu että sen säilyminen pötsinestees-sä on samansuuntainen yksittäisten sokerialkoholien säilymisen kanssa. Käytetyn sokerialkoholiseoksen, joka oli koivusokerivalmistuksen sivutuote, koostumus oli

Ksylitoli 18 paino-%

Arabitoli 24

Mannitoli 18 -"-

Sorbitoli 9 -"-

Galaksitoli 7 -"-

Ramnitoli 7 -"-

Pelkistäviä sokereita 7 -"-

Muut polyolit 10 -"- joskin ksylitolivalmistusprosessin talteenotto on parantunut ja koostumus vaihtelee uusissa laitoksissa seuraavissa rajoissa Ksylitoli 10-4 paino-%

Arabitoli 15 - 6

Mannitoli 16-3

Sorbitoli 10-2

Koetulos:

Inkubointiaika 2t4t8t24t48t Jäljellä % lisätystä määrästä 92,6 86,7 87,6 55,2 23,7

Koska nesteen viipymä pötsissä on vain muutama tunti, ehtii so-kerialkoholi kulkeutua jälkimahoihin ennen kuin hajaantuminen pötsissä tapahtuisi.

Läpäistyään pötsin sokerialkoholit käyttäytyvät normaalin sokeriaineenvaihdunnan tavoin, joka näkyy esim. veren glukoosipitoisuu-den kohoamisena, kuten selviää esimerkistä 3.

5 53394

Esimerkki 3:

Veren glukoosipitoisuuden vaihtelu

Seurantavaihe päiviä tutk.al._0 10 13 15 17 18 19 21 25_

Ei sokerialkoholia Sokerialkoholia 2 x 125 g k.a. 2 x 250 g k.a.

glukoosia m.mol./l 3,4 3,1 3,0 2,5 2,7 3,1 3,2 3,2 3,5

Normaaliruokinnalla koe-eläimen glukoosiarvo aleni jatkuvasti ollen ennen koeruokinnan aloittamista jo alle 3,0 m.mol./l· Sokeri-alkoholin (esim. 2 seos) annostus 2 x 125 g k.a. aloitettiin seurannan seitsemäntenätoista päivänä. Veren glukoosiarvot alkoivat kohota jo samana päivänä. Viikon kestäneen koeruokinnan kestäessä glu-koosimäärä nousi seurannan alkamisajankohdan arvoon. Eläimen yleiskunto palasi ulkonaisesti arvostellen normaaliksi.

Tutkittavalla koe-eläimellä maidon rasva-% vaihteli ennen so-kerialkoholiseoksen annostamista lähes 2 prosenttiyksikköä päivittäin ollen keskimäärin 4,5. Koeruokinnan aloittamisen jälkeen rasva-% aleni kahden päivän kuluttua sille tasolle, joka eläimelle oli ominaista eli alle 4,0 %:n. Samanaikaisesti päivittäinen vaihtelu pieneni merkityksettömäksi.

Esimerkin 3 koe-eläimen energia- ja ennen kaikkea sokeriaineenvaihdunta voidaan todeta siinä määrin häiriytyneeksi, että asetoni-taudin eli ketoosin ilmeneminen olisi ollut mahdollista, ellei koe-- ruokintaa olisi aloitettu ja eläimen sokeriaineenvaihdunta palautettu normaaliin tilaansa.

Vaikuttamalla pötsin toimintaan siten, että propionihapon tuo-„ tanto lisääntyy etikkahapon ja voihapon kustannuksella, voidaan märeh tijän sokeriaineenvaihduntaa parantaa, koska propionihappo muuttuu elimistössä erittäin tehokkaasti glukoosiksi.

Esimerkki 4 valaisee sokerialkoholiseoksen vaikutusta pötsin rasvahappotuotantoon. Etikkahapon osuuden lisääntyminen merkitsee energiahukkaa, koska sen edelleen metaboloituessa syntyy hiilidioksidia, joka poistuu käyttökelvottomana elimistöstä. Sen sijaan propionihappo muuttuu kokonaisuudessaan glukoosiksi.

Esimerkki 4;

Fistelin kautta otetuilla pötsinäytteillä seurattiin etikkahapon (E) ja propionihapon (Pr) osuuksien muuttumista pötsinesteessä.

6 53394

Seuratavaiheessa E:n osuus oli nouseva ja Pr:n laskeva. Koeruokinnan alettua suhde alkoi muuttua toiseen suuntaan. Ulkonaisesti arvostellen eläin piristyi silminnähden.

Seurantavaihe 123456 E, % 51 60 62 57 51 52

Pr, % 28 26 25 27 28 29

Seurantavaiheet 1-3 vastasivat talviruokintaa perusrehulla, jolloin ruokinnan aikana ilmeni oireita sokeriaineenvaihdunnan epätasapainon kehittymisestä, vaiheessa 4 on lehmälle annosteltu sokerialkoholi-seosta (esim. 2 seos) 2 x 125 g k.a./pv., vaiheessa 5 on annos 2 x 250 g k.a./pv. ja vaiheessa 6 2 x 200 g k.a./pv. sokerialkoholia kuivana laskettuna päivässä eläintä kohti.

Voidaan todeta, että pötsin propionihapon tuotanto lisääntyi yli 100 g:11a päivässä sokerialkoholiseoksen ansiosta. Suurin osa sokerialkoholiseoksesta kuitenkin kulkeutuu hajoamatta ohi pötsin. Esimerkki 5;

Lehmälle, joka oli jo ohittanut huipputuotosvaiheen poikimisen jälkeen, annettiin sokerialkoholiseospitoista (esim. 2) liuosta 0,4 1 päivässä. Maitomäärä alkoi selvästi kohota, niin että se koeruokinnan aikana, joka kesti n. 4 viikkoa, herui 0,1 kg päivää kohti. Esi-merkkieläin oli jo ohittanut tuotantohuippunsa koeruokinnan alkaessa, jolloin energiantarve glukoosina jo oli laskenut siitä, mitä se oli ollut suurimmillaan. Siitä huolimatta eläin lisäsi tuotantoaan. He-rumisvaiheessa olevalla eläimellä ei vastaavaa koetta voida aikaansaada, koska ei voida sanoa mikä osa tuotoksen noususta on tuotosvaiheen ja mikä osa lisärehun aiheuttamaa.

Lisäaineseoksen kantaja-ainekomponenttina taikka rehuainekompo-nenttina käytetään edullisesti melassin liuoksia. Seokseen voidaan myös lisätä sinänsä tunnettuja glukogeenisia aineita, kuten esimerkiksi propyleeniglykolia, jolloin keksinnönmukaista sokerialkoholiseoksen osuutta voidaan vastaavasti pienentää. Sokerialkoholiseoksen osuus on kuitenkin aina vähintään 40 paino-% seoksen kuivapainosta laskettuna.

Keksintömme mukaista rehun lisäaineseosta voidaan käyttää liuoksena, jolloin se on pakattu sopiviin säiliöihin ja annostellaan suoraan ruokinnan yhteydessä määrin 100-1000 g kuiva-aineeksi laskettuna (sokerialkoholia 40-500 g) päivässä eläintä kohti. Lisäaine voidaan myös kuivata ja lisätä esim. muihin tehdasvalmisteisiin rehuihin tai käyttää sellaisenaan kuivana säkkitavarana.

Claims (2)

7 53394 Patenttivaatimukset!

1. Märehtijän rehun lisäaine, joka erityisesti kohottaa lehmän veren sokeripitoisuutta ja Hsää maidontuotantoa, tunnettu siitä, että se sisältää sinänsä tunnetun rehuainekomponentin ja mahdollisten tunnettujen glukogeeniaineiden lisäksi 40-85 % seoksen kuivapainosta laskettuna yhtä tai useampaa viisi- ja/tai kuusiar-voista sokerialkoholia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rehun lisäaine, tunnet-t u siitä, että se sokerialkoholeina sisältää ksylitolia, arabi-tolia, dulsitolia ja ramnitolia.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rehun lisäaine, tunnet-t u siitä, että sen sokerialkoholijae on ksylitolia koivupuusta valmistettaessa syntyvä sivutuote.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen rehun lisäaine, tunnet-t u siitä, että sokerialkoholijakeen koostumus on kuiva-aineesta laskettuna ksylitolia 15-25 %, arabitolia 20-35 %, mannitolia 15-25 %, sorbitolia 5-15 %, dulsitolia 5-10 % ja ramnitolia 5-10 %.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rehun lisäaine, tunnet-t u siitä, että lisäaineseosta käytetään nesteenä tai kiinteäksi kuivattuna, edullisesti annoksena joka on 40-500 g sokerialkohole-ja kuivana laskettuna eläintä kohti päivässä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rehun lisäaine, tunnet-t u siitä, että rehuainekomponenttina käytetään melassia.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rehun lisäaine, tunnet-t u siitä, että sinänsä tunnettuna glukogeeniaineena käytetään propyleeniglykolia. - 1. Fodertillsats för idisslare som speciellt ökar blodets soc- kerhalt och mjölkproduktionen hos kor, kännetecknad där-av, att den förutom en i och för sig känd foderkomponent och even-tuella kända glukogena ämnen innehäller 40-85 % av en eller flera fem- och/eller sexvärda sockeralkoholer beräknat av blandningens torrvikt.

2. Fodertillsats enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att den s&som sockeralkoholer inneh&ller xylitol, arabitol, dulcitol och ramnitol.