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Dokumentenidentifikation DE69734532T2 20.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000963703
Titel FUTTERZUSÄTZE FÜR WIEDERKÄUER
Anmelder Nippon Soda Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder MORIKAWA, Takao, Ichihara-shi, Chiba 290, JP;
SASAOKA, Seiji, Ichihara-shi, Chiba 290, JP;
SAITO, Shigeru, Ichihara-shi, Chiba 290, JP;
SUGAWARA, Masato, Ichihara-shi, Chiba 290, JP;
MUTO, Kaoru, Ichihara-shi, Chiba 290, JP;
YABUTA, Shigenori, Ichihara-shi, Chiba 290, JP
Vertreter TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69734532
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 03.12.1997
EP-Aktenzeichen 979460839
WO-Anmeldetag 03.12.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/JP97/04420
WO-Veröffentlichungsnummer 1998024329
WO-Veröffentlichungsdatum 11.06.1998
EP-Offenlegungsdatum 15.12.1999
EP date of grant 02.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.07.2006
IPC-Hauptklasse A23K 1/18(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse A23K 1/16(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Futteradditiv und im Besonderen eine Pansen-Bypass-Zubereitung für Wiederkäuer, in welcher eine biologisch wirksame Substanz, welche zur Ernährung von Wiederkäuern geeignet ist, in einer Schutzsubstanz dispergiert ist, um die biologisch wirksame Substanz zu schützen.

Hintergrund der Erfindung

Eine Pansen-Bypass-Zubereitung für Wiederkäuer wird als eine Zubereitung eines Futteradditives definiert, welche ein oder mehrere aus Aminosäuren, Vitaminen und anderen biologisch wirksamen Substanzen umfasst und speziell dadurch gekennzeichnet ist, dass die Elution und Absorption der biologisch wirksamen Substanzen in Verdauungsorganen von Wiederkäuern von deren Labmagen an ermöglicht wird und gleichzeitig die Elution und der mikrobielle Abbau der Substanzen in deren Pansen begrenzt wird.

Bei der Zucht von Wiederkäuern ist es aus ernährungstechnischer und klinischer Sicht allgemein üblich, diese gleichzeitig mit einer biologisch wirksamen Substanz, welche in einer Pansen-Bypass-Zubereitung enthalten ist, zu füttern. In der Praxis ist die Beimischung einer biologisch wirksamen Substanz in einer hohen Konzentration zu einer Pansen-Bypass-Zubereitung wirtschaftlich von Vorteil und zu befürworten, wenn die Härte der Zubereitung in Hinblick auf die Beständigkeit während des Mischprozesses mit dem Futtermittel und während des Kauens der Kühe sehr wichtig ist. Indes ist es beim Erhöhen der Konzentration einer biologisch wirksamen Substanz in einer Zubereitung nötig, den Gehalt an Schutzsubstanz in der Zubereitung zu senken, wodurch es jedoch schwierig wird, die Pansen-Bypass-Eigenschaft und Härte der Zubereitung zu erhalten. Zur Lösung dieses Problems war es zwingend nötig, eine Schutzsubstanz mit im Vergleich zu bisherigen Substanzen verbesserter Eigenschaft zu entwickeln. Bei Abwesenheit eines solchen Mantelmaterials war die Konzentration einer biologisch wirksamen Substanz in einer matrixartigen Pansen-Bypass-Zubereitung gezwungenermaßen geringer als 50%.

Das Konzept und viele praktische Beispiele für Pansen-Bypass-Zubereitungen sind bereits der Öffentlichkeit bekannt, jedoch gibt es kein Beispiel für eine matrixartige Zubereitung, welche eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration von mehr als 50%, welche in der Industrie als Hochkonzentrationszubereitung bekannt ist, enthalten kann. Ein Beispiel, welches Salze von aliphatischen Säuren (Fettsäuren) als eine Schutzsubstanz verwendet, wurde offenbart, jedoch wurde kein Beispiel offenbart, in welchem die Schutzsubstanz eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration von mehr als 50% enthalten kann und welches gute Pansen-Bypass-Eigenschaft ergibt.

In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 2-163043 Gazette wird ein Konzept für eine matrixartige Zubereitung offenbart, welche Fettsäuresalze und eine Fettverbindung als eine mit diesen Salzen kompatible Schutzsubstanz verwendet, jedoch ist die Konzentration einer biologisch wirksamen Substanz, welche in der Zubereitung enthalten ist, geringer als 10%, und es wird keine konkrete Beschreibung einer Zubereitung, welche mehr als 50% der biologisch wirksamen Substanz enthält, offenbart.

Andererseits wird ein Beispiel, in welchem Calciumsalz einer Fettsäure und Stearylalkohol kombiniert werden und als eine Schutzsubstanz in einem Kombinationsverhältnis von 58:2 (97:3) verwendet werden, in der internationalen Patentanmeldung WO 91/12731 offenbart, jedoch ist die Konzentration einer biologisch wirksamen Substanz noch geringer als 50%.

In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 56-154956 Gazette wird eine matrixartige Zubereitung offenbart, welche eine fettartige Schutzsubstanz verwendet, jedoch ist der Gehalt an einer biologisch wirksamen Substanz geringer als 50%, und die Zusammensetzung der Schutzsubstanz ist von der in der vorliegenden Erfindung offenbarten verschieden.

In dem US-Patent Nr. 5,425,963 werden ein Fettsäuresalz in hoher Reinheit zur Verwendung als ein Futteradditiv und Herstellungsverfahren dafür offenbart, jedoch ist die Aufgabe dieser Erfindung von derjenigen der vorliegenden Erfindung verschieden, und der Gehalt einer biologisch wirksamen Substanz ist von dem der vorliegenden Erfindung ebenfalls sehr verschieden.

In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 3-31423 wird ein Überzugsverfahren zur Verwendung eines 14 oder mehr Kohlenstoffatome enthaltenden Fettsäuresalzes offenbart, jedoch ist die Schutzschicht eine Schicht aus einer Mischung, welche ein Fettsäuresalz in weniger als 90% enthält, und die Struktur der Kernteilchen ist von der der vorliegenden Erfindung verschieden.

Die JP-A-3280840 beschreibt Teilchen für wiederkäuende Tiere, welche biologisch wirksame Substanzen und Schutzsubstanzen enthalten, welche mit Mischungen beschichtet werden, welche Fettsäure-Salze mit Löslichkeit im Sauren und Unlöslichkeit im Neutralen enthalten.

In Anbetracht solcher Schwierigkeiten im Stand der Technik hat sich die vorliegende Erfindung der Aufgabenstellung gewidmet, eine wirtschaftlich vorteilhafte Pansen-Bypass-Zubereitung bereitzustellen, welche eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration- enthalten kann und eine Schutzsubstanz verwendet, welche in natürlicher Substanz vorkommt und welche für das Ökosystem unschädlich ist, wie beispielsweise Fette, Öl und Wachs.

Offenbarung der Erfindung

In der internationalen Patentoffenlegung Nr. WO 91/12731 haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung bereits früher eine Pansen-Bypass-Zubereitung offenbart, welche eine biologisch wirksame Substanz und eine Matrixschutzsubstanz umfasst, welche aus einem Fettsäuresalz und einer fettartigen mit dem Fettsäuresalz kompatiblen Verbindung besteht. Dieser Offenbarung folgend haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung überdies gefunden, dass die Zusammensetzung der Schutzsubstanz, welche den Durchtritt einer biologisch wirksamen Substanz in hoher Konzentration durch einen Pansen ermöglicht, auf einen definierten Bereich begrenzt werden kann, verglichen mit einem Bereich unter Verwendung einer Schutzsubstanz in einer geringen Konzentration, und dass nur die Verwendung einer Mantelmatrix, welche ein aliphatisches Monocarboxylat und entweder eine aliphatische Carbonsäure oder einen aliphatischen Alkohol umfasst, welche in einem spezifischen Zusammensetzungsverhältnis kombiniert werden, die Darstellung einer Pansen-Bypass-Zubereitung ermöglicht, welche eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration von mehr als 50% enthält, und dass überdies die Pansen-Bypass-Eigenschaft bei langzeitigem Eintauchen in einen Pansen durch Beschichtung der Pansen-Bypass-Zubereitung mit einem aliphatischen Monocarboxylat verbessert werden kann.

Aus diesem Grund ist die vorliegende Erfindung auf eine Pansen-Bypass-Zubereitung für Wiederkäuer gerichtet, welche aus einer Kernzubereitung und einer Mantelschicht darüber besteht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kernzubereitung, bezogen auf die Kernzubereitung, 50 bis 90 Gew.-% einer biologisch wirksamen Substanz enthält, dass die wirksame Substanz in 10 bis 50 Gew.-% einer Schutzsubstanz [I], wie unten beschrieben, dispergiert ist, und dass die Mantelschicht, welche auf die Kernzubereitung aufgetragen ist, aus einer Substanz [II], wie unten beschrieben, hergestellt ist.

Die Schutzsubstanz [I] besteht aus zwei Komponenten 1) und 2), und das Gewichtskombinationsverhältnis der Verbindungen 1) zu 2) liegt in einem Bereich von 30:70 bis 10:90.

Verbindung 1): Mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus a), b) und c), wie unten bezeichnet;

a) lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische C8-24-Monocarbonsäure;

b) linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter aliphatischer C8-24-Alkohol, welcher eine Hydroxygruppe enthält;

c) lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C2-8-Di- oder -Tricarbonsäure;

Verbindung 2): Mindestens ein Material, ausgewählt aus linearen und verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen C12-24-Monocarboxylaten.

Die Schutzsubstanz [II] ist mindestens ein aus linearen und verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen C12-24-Monocarboxylaten, Polymeren, welche im neutralen Bereich unlöslich, jedoch im sauren Bereich löslich sind, und Zein ausgewähltes Material.

Es ist vorgesehen, dass eine erfindungsgemäß verwendete Bezeichnung "Gew.-%" jeweils "% bezogen auf das Trockengewicht" bedeutet, welches aus dem Gewicht einer Verbindung errechnet wird, von welchem die Menge an Absorptionswasser, d.h. an Wasser, welches aus der Verbindung durch Trocknen bei einer üblichen Temperatur im Bereich von 80 bis 120°C eliminiert wurde, subtrahiert wird.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden detailliert beschrieben.

Die erfindungsgemäß verwendete biologisch wirksame Substanz ist als eine Substanz definiert, welche eine jegliche biologische Aktivität aufweist, wenn sie an Wiederkäuer verabreicht wird, und bezieht sich auf eine Substanz, welche von Wiederkäuern wegen ihrer guten Zersetzungseigenschaft in einem Pansen schwierig verdaut und effizient absorbiert wird, wenn sie oral verabreicht wird, wie beispielsweise Aminosäuren, einschließlich Methionin und Lysin-Hydrochlorid, Aminosäurederivate, einschließlich 2-Hydroxy-4-methylmercaptobuttersäure und deren Salze, Vitamine, einschließlich Nikotinsäure, Nikotinsäureamid, Vitamin A und Vitamin E, Saccharide, einschließlich Traubenzucker und Fruchtzucker, verschiedene Veterinärwirkstoffe, einschließlich Antibiotika und Anthelmintika.

Die biologisch wirksame Substanz kann entweder einzeln oder in einer Kombination von 2 oder mehreren davon in der Pansen-Bypass-Zubereitung verwendet werden.

Die Gesamtmenge der biologisch wirksamen Substanz, welche enthalten sein soll, liegt in einem Bereich von 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die Kernzubereitung, und bevorzugter in einem Bereich von 60 bis 85 Gew.-%.

Es ist weniger wirtschaftlich, wenn die Substanzmenge geringer als in diesem Bereich ist, während die Pansen-Bypass-Eigenschaft nachlässt und die Herstellung der Zubereitung schwierig wird, wenn die Substanzmenge größer als in diesem Bereich ist.

Die erfindungsgemäß verwendete Schutzsubstanz umfasst im Wesentlichen ein Fettsäuresalz und entweder eine aliphatische (Mono-, Di- oder Tri-)carbonsäure oder einen aliphatischen Alkohol. Die Menge an zu verwendender Schutzsubstanz hängt von der Menge an biologisch wirksamer Substanz und der Menge eines Reformhilfsmittels ab, welches bei Bedarf zugegeben werden kann, jedoch konnte eine angemessene Menge in einem Bereich von 10 bis 50 Gew.-% bezogen auf die Kernzubereitung bestimmt werden. Das Fettsäuresalz wird ebenfalls als "Bypass-Fette und -Öl" bezeichnet, welches die Eigenschaft besitzt, im Pansen nicht zersetzt zu werden, jedoch in einem Verdauungsorgan von dem Labmagen an zersetzt zu werden, und ist die Hauptkomponente der Schutzsubstanz in der Zubereitung. Die Menge des zu verwendenden Fettsäuresalzes liegt in einem Bereich von 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die Schutzsubstanz. Außerhalb dieses Bereiches ist es nicht möglich, eine Pansen-Bypass-Zubereitung zu erhalten, welche eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration enthalten und hervorragende Pansen-Bypass-Eigenschaft gewährleisten kann.

Das erfindungsgemäß verwendete Fettsäuresalz ist ein Salz einer linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen C12-24-Monocarbonsäure. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome geringer als in dem oben angegebenen Bereich ist, wird die Pansen-Bypass-Eigenschaft der Zubereitung beeinträchtigt, während die Verdauungsfähigkeit in den Verdauungsorganen von dem Labmagen an nachläßt, wenn die Anzahl größer als in diesem Bereich ist. Als Beispiele für aliphatische Monocarbonsäuren können Laurinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure genannt werden, und eine oder mehrere dieser aliphatischen Monocarbonsäuren kann/können für die erfindungsgemäße Zubereitung verwendet werden. Im Besonderen wird eine Mischung von Säuren, welche in Tieren oder Pflanzen vorkommen, wie beispielsweise aus Palmöl oder Rindertalg gewonnene Fettsäuren, in Hinblick auf die kommerzielle Verfüglichkeit zu bevorzugen sein.

Als Beispiele für Fettsäuresalze können Calciumsalze, Magnesiumsalze, Aluminiumsalze und Zinksalze aliphatischer Monocarbonsäuren, welche Kohlenstoffatome in einem wie oben beschriebenen Bereich enthalten, genannt werden, jedoch ist es bevorzugt, die Calciumsalze zu verwenden.

Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, ein hochreines Fettsäuresalz als die Schutzsubstanz [I] zu verwenden, deren Reinheit in der festen Komponente (im Folgenden als "die Reinheit" abgekürzt) vorzugsweise mehr als 90% beträgt. Die hierin verwendete Reinheit ist definiert als der Anteil an unlöslichem Rest, welcher nach einer Extraktion des Fettsäuresalzes gemäß einem standardanalytischen Verfahren für Fette und Öle mit einem Lösungsmittel, wie beispielsweise Ethern und Ketonen, erhalten wird und welcher durch Substraktion der Menge an Absorptionswasser davon berechnet wird. Jedoch muss bei dieser Extraktion ein Lösungsmittel verwendet werden, welches das Fettsäuresalz nicht löst, welches jedoch in dem Salz enthaltene Fette und Öle auflösen kann.

Es ist bevorzugt, dass die in dem Fettsäuresalz enthaltene Menge an Base, wie beispielsweise Calcium, in einer Größenordnung verbleiben kann, welche ungefähr äquivalent oder im Überschuss vorliegt in Bezug auf die physikalische Eigenschaft, wie beispielsweise Härte. Falls die Base Calciumsalz ist, ist es bevorzugt, dass die Base bei 7 bis 12 Gew.-% Gehalt an Calcium verbleibt, und bevorzugt bei 7 bis 10 Gew.-%. Zur quantitativen Calciumanalyse kann ein bekanntes analytisches Verfahren angewandt werden, jedoch wird im Allgemeinen die Calciummenge durch Veraschen des Fettsäuresalzes und anschließende Analyse der Calciummenge, welche in der erhaltenen Asche enthalten ist, bestimmt.

Aus Rindertalg und Palmöl gewonnene Fettsäure, welche als Rohmaterial für das Fettsäuresalz verwendet werden kann, enthält normalerweise Triglyceride in einem Mengenbereich von 5 bis 40%, und andere Verbindungen, wie beispielsweise Reaktionskontrollhilfsstoffe und Stabilisatoren werden bisweilen ebenfalls hinzugegeben. Die Verbindungen können in dem reagierten Produkt des Fettsäuresalzes als unreagierte Komponenten zurückbleiben, und diese Komponenten stellen die Verunreinigungen für das Fettsäuresalz dar. Einige der kommerziell erhältlichen Fettsäuresalze enthalten Verunreinigungen von mehr als 20%. In einer hochkonzentrierten Formulierung wirken solche Verunreinigungen abträglich auf sowohl die Pansen-Bypass-Eigenschaft als auch die Härte der Zubereitung, und deshalb ist es bevorzugt, hochreine Fettsäuresalze zu verwenden.

Aliphatische Carbonsäuren und aliphatische Alkohole, welche erfindungsgemäß als die Schutzsubstanz zusammen mit dem Fettsäuresalz verwendet werden, werden als eine Komponente zur Verbesserung der Kompatibilität zwischen der biologisch wirksamen Substanz und der Schutzmatrix und als eine Komponente zur Verringerung des Kristallisationsgrades des Fettsäuresalzes erachtet, und es ist deshalb bevorzugt, diese Carbonsäuren und Alkohole in einer mit dem Fettsäuresalz kompatiblen Menge zu verwenden. Hinsichtlich des Schmelzpunktes dieser Carbonsäuren und Alkohole gibt es eine Tendenz, dass der Schmelzpunkt vorzugsweise in der Nähe der Körpertemperatur des Wiederkäuers ist. Der Mengenbereich, in welchem diese Carbonsäure oder Alkohol der Zubereitung beigemischt wird, liegt zwischen 10 und 30 Gew.-% bezogen auf die Schutzsubstanz. Außerhalb dieses Bereiches ist es schwierig, die Zubereitung unter Gewährleistung guter Pansen-Bypass-Eigenschaft zuzubereiten.

Die Anzahl an Kohlenstoffatomen, welche in einer erfindungsgemäß verwendeten aliphatischen Monocarbonsäure enthalten ist, liegt im Bereich von 8 bis 24, und vorzugsweise von 12 bis 18. Unter Verwendung von Säure, welche weniger Kohlenstoffatome enthält, wird die Zubereitung weich und verliert die gute Pansen-Bypass-Eigenschaft, während die Verdauungsfähigkeit in Verdauungsorganen vom Labmagen an vermindert wird, wenn eine aliphatische Monocarbonsäure verwendet wird, welche mehr Kohlenstoffatome als dieser Bereich enthält.

Als Beispiele für solche aliphatischen Monocarbonsäuren können Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Behensäure, Wasserstoff-addierte Fettsäuren von Kastoröl und Mischungen davon genannt werden. Die meisten der kommerziell erhältlichen Monocarbonsäuren stellen verseiftes und gereinigtes Öl dar, welches aus Tieren oder Pflanzen stammt.

Die Anzahl an Kohlenstoffatomen, welche in einem erfindungsgemäß verwendeten monovalenten aliphatischen Alkohol mit einer Hydroxygruppe enthalten ist, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 8 bis 24, und mehr bevorzugt von 12 bis 18, da ein Erweichen der Zubereitung und eine Verminderung der Pansen-Bypass-Eigenschaft beobachtet wird, wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome geringer als dieser Bereich ist, während Beeinträchtigung des Verdauungsgrades in den Verdauungsorganen vom Labmagen an beobachtet wird, wenn die Anzahl an Kohlenstoffatomen größer als dieser Bereich ist.

Als Beispiele für die erfindungsgemäß verwendeten aliphatischen Alkohole können Octanol, Nonanol, Decanol, Undecanol, Laurylalkohol, Myristinalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Eicosanol, Docosanol, Dodecenol, Fiseterylalkohol, Zoomarylalkohol, Oleylalkohol, Gadoleylalkohol und Isomere davon genannt werden.

Die Anzahl an Kohlenstoffatomen der erfindungsgemäß verwendeten aliphatischen Di- oder Tricarbonsäure ist vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 8, und bevorzugter von 2 bis 6, und es ist schwierig, die Zubereitung unter Verwendung einer Säure, welche Kohlenstoffatome außerhalb dieses Bereiches enthält, mit guter physikalischer Eigenschaft herzustellen.

Als Beispiele für aliphatische Di- oder Tricarbonsäuren können Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure und dergleichen genannt werden.

Erfindungsgemäß können Wachs, wie beispielsweise Reiswachs, Carnaubawachs und Bienenwachs, Ethylcellulose, Propylcellulose, Polyethylen, Chitosan und deren Derivate, verschiedene Polymere, wie beispielsweise pH-sensitive Polymere, Pulver von organischen Materialien, und verschiedene Additive, wie beispielsweise Stabilisatoren und Duftstoffe, als Hilfsstoff zur Verbesserung einer beliebigen der zubereitungsbildenden Eigenschaften, der mechanischen Intensität und anderer Eigenschaften geeigneterweise zu der Zubereitung hinzugegeben werden. Zusätzlich ist es auch möglich, die Eigenschaft der Zubereitung durch Beschichtung mit einem solchen Hilfsstoff zu verbessern.

Zur Herstellung einer Pansen-Bypass-Zubereitung, welche in der vorliegenden Erfindung bezeichnet ist, können verschiedene bekannte Verfahren zur Granulierung verwendet werden. Jedoch ist es bevorzugt, ein Extrusionsgranulationsverfahren zu verwenden, wobei es weiterhin bevorzugt ist, die Zubereitung unmittelbar nach den Vakuumverdampfungs- und den Granulationsprozessen mit entweder Wasser oder Kühlwind zu quentchen, um eine Zubereitung mit weniger Hohlräumen und geringerem Wassergehalt zu erhalten.

Obwohl es keine Einschränkung hinsichtlich der Form der herzustellenden Zubereitung gibt, kann sie als Granulate mit geringer Eckenzahl hergestellt werden, nämlich in beliebigen globularen, elliptischen, kanonenkugelförmigen und zylindrischen Formen. Als Größe der Zubereitung kann eine beliebige zur Verwendung als Futtermittel geeignete Größe gewählt werden, jedoch ist es bevorzugt, eine Größe im Bereich von 0,5 bis 10 mm in sowohl Durchmesser als auch Länge zu wählen, welche als Standard für Granulate oder Pellets klassifiziert sind.

Als das Fettsäuresalz [II] zur Verwendung für die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Mantelschicht können beispielsweise solche ähnlich zu den Fettsäuresalzen, wie sie für die oben beschriebene Schutzsubstanz [I] verwendet werden, genannt werden. Die gleichen Fettsäuresalze, die als Schutzsubstanz für die Kernzubereitung verwendet werden, sind vorzugsweise zu verwenden, obwohl es nicht immer notwendigerweise identische Salze sind.

Als Beispiele für die Polymeren und Zeine, welche in neutralem Bereich unlöslich, jedoch im sauren Bereich löslich sind, können überdies genannt werden: Cellulosederivate, wie beispielsweise Benzylaminomethylcellulose, Dimethylaminomethylcellulose, Piperidylethylhydroxyethylcellulose, Celluloseacetatdiethylaminoacetat, Celluloseacetat und Dibutylaminohydroxypropylether, Polyvinylderivate, wie beispielsweise Vinyldiethylamin-Vinylacetat-Copolymer, Vinylbenzylamin-Vinylacetat-Copolymer, Polyvinyldiethylaminoacetoacetal, Vinylpiperidylacetoacetal-Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylacetaldiethylaminoacetat, Polydimethylaminoethylmetacrylat, Polydiethylaminomethylstyrol, Polyvinylethylpyridin, Vinylethylpyridin-Styrol-Copolymer, Vinylethylpyridin-Acrylnitril-Copolymer, Methylvinylpyridin-Acrylnitril-Copolymer und Methylvinylpyridin-Styrol-Copolymer, Chitosan, wasserunlösliche Metallsalze von Säuren, welche weniger sauer als Salzsäure sind und für lebende Organismen annehmbar sind, wie beispielsweise Metallsalze von Polysacchariden, wie beispielsweise Calciumalginat, Calciumcarbonat, Calcium-tertiär-Phosphat, Calciumdiphosphat, Magnesium-tertiär-Phosphat, Zinkphosphat, Aluminiumphosphat, Calciumsilicat, Calciumdiphosphat, Magnesiumcarbonat, Bleicarbonat und Cobaltcarbonat.

Als ein Verfahren zur Bildung einer Mantelschicht kann beispielsweise ein Verfahren unter Vermischen eines Fettsäuresalzes in Pulverform mit einer Kernzubereitung, welche durch ein Extrusionsgranulationsverfahren hergestellt wurde, und dann Erwärmen der erhaltenen Mischung unter Rühren in einem Rotationsgefäß genannt werden. Die Erwärmungstemperatur sollte höher als der Erweichungspunkt (Schmelzpunkt) der Kernzubereitung und kleiner als der Erweichungspunkt (Schmelzpunkt) des Fettsäuresalzes sein. Wenn die Erwärmungstemperatur unterhalb dieses Bereiches liegt, ist ausreichende Adhäsion des Fettsäuresalzes in Pulverform nicht zu erziehen, während die Bildung einer Mantelschicht sich schwierig gestaltet, wenn die Erwärmungstemperatur höher als dieser Bereich ist, weil Adhäsion zwischen den Partikeln untereinander und auch zwischen den Partikeln und dem Gefäß verursacht wird.

Die Menge an Fettsäuresalz für die Mantelschicht ist vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Kernzubereitung, und bevorzugter von 3 bis 15 Gewichtsteilen bezogen darauf. Die obere Grenze der Menge an Mantelschicht sollte aus der Eigenschaft der Zubereitung bzw. des Fettsäuresalzes bestimmt werden, und die Menge an zu bindendem Fettsäuresalz wird eine bestimmte Größenordnung nicht überschreiten. Es ist kein Problem, wenn eine Überschussmenge an nicht bindendem Fettsäuresalz in Pulverform an der Mantelschicht verbleibt.

Als geeignete Partikelgröße des Fettsäuresalzes in Pulverform wird 50 Mesh bevorzugt, und bevorzugter 100 Mesh.

Beste Ausführungsweise der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Ausführungsformen und Vergleichsbeispiele detailliert beschrieben.

Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist indes nicht auf den in den folgenden Beispielen beschriebenen Umfang begrenzt.

Vergleichsbeispiel 1

28 Gewichtsteile (im Folgenden als "Teile" abgekürzt) Calciumsalz einer Rindertalgfettsäure (Reinheit: 97,3%), 7 Teile Palmitinsäure und 65 Teile Methionin wurden gemischt. Die Mischung wurde in einen Trichter eines doppelschächtigen Extrusionsgranulators gegeben und in geschmolzenem Zustand durch eine Düse mit einem Durchmesser von 2 mm unter Anlegen von Vakuum extrudiert. Dann wurde die extrudierte Mischung mit einem wassergekühlten Schneidegerät geschnitten, mit einer Zentrifuge entwässert und durch Beblasen der Stücke bei Raumtemperatur getrocknet, um eine Pansen-Bypass-Zubereitung in ungefähr zylindrischer Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 2 mm zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

25 Teile Calciumsalz von Palmölfettsäure (Reinheit: 94,9%), 5 Teile Laurinsäure und 70 Teile Methionin wurden gemischt. Die Mischung wurde in einen Trichter eines doppelschächtigen Extrusionsgranulators gegeben und in geschmolzenem Zustand durch eine Düse mit einem Durchmesser von 1,2 mm unter Anlegen von Vakuum extrudiert. Dann wurde die extrudierte Mischung mit einem wassergekühlten Schneidegerät geschnitten, um eine Zubereitung in Kanonenkugelform mit einem durchschnittlichen maximalen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm zu erhalten. Nach Zentrifugieren der Zubereitung in einer Zentrifuge wurde die Zubereitung durch Beblasen bei Raumtemperatur getrocknet, um eine gewünschte Pansen-Bypass-Zubereitung zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 3

23 Teile Calciumsalz von Rindertalgfettsäure (Reinheit: 97,3%), 4 Teile Palmitinsäure, 71 Teile Methionin und 1 Teil Ethylcellulose wurden gemischt. Die Mischung wurde in einen Trichter eines doppelschächtigen Extrusionsgranulators gegeben und in geschmolzenem Zustand durch eine Düse mit einem Durchmesser von 1,6 mm unter Anlegen von Vakuum extrudiert. Dann wurde die extrudierte Mischung mit einem wassergekühlten Schneidegerät geschnitten, um eine Zubereitung in ungefähr runder Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,6 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,6 mm zu erhalten. Nach Zentrifugieren der Zubereitung in einer Zentrifuge wurde die Zubereitung über 16 Stunden bei 40°C getrocknet, um eine gewünschte Pansen-Bypass-Zubereitung zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 4

32 Teile Calciumsalz von Palmölfettsäure (Reinheit: 97,1%), 5 Teile Myristinsäure, 62,5 Teile Methionin und 0,5 Teile Vitamin-E-Acetat wurden gemischt. Die Mischung wurde in einen Trichter eines doppelschächtigen Extrusionsgranulators gegeben und in geschmolzenem Zustand durch eine Düse mit einem Durchmesser von 1,2 mm unter Anlegen von Vakuum extrudiert. Dann wurde die extrudierte Mischung mit einem wassergekühlten Schneidegerät geschnitten, um eine Zubereitung in ungefähr runder Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm zu erhalten. Die Zubereitung wurde dann mit 1 Teil zu verabreichendem Futter, bezogen auf 100 Teile der Zubereitung, gemischt, und die erhaltene Mischung wurde durch einen Rotationsofen bei 50°C über 40 Minuten geführt und dann auf Raumtemperatur durch Beblasen mit kalter Luft gekühlt, um eine gewünschte Pansen-Bypass-Zubereitung zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 5

20 Teile Calciumsalz von Palmölfettsäure (Reinheit: 94,0%), 4 Teile Laurinsäure, 1 Teil Glycerylmonostearat, 65 Teile Methionin und 10 Teile Lysin-Hydrochlorid wurden gemischt. Die Mischung wurde in einen Trichter eines doppelschächtigen Extrusionsgranulators gegeben und in geschmolzenem Zustand durch eine Düse mit einem Durchmesser von 1,2 mm unter Anlegen von Vakuum extrudiert. Dann wurde die extrudierte Mischung mit einem wassergekühlten Schneidegerät geschnitten, um eine Zubereitung in ungefähr runder Form mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 1,2 mm zu erhalten. Die Zubereitung wurde dann durch einen Rotationsofen bei 50°C über 50 Minuten geführt und dann auf Raumtemperatur durch Beblasen mit kalter Luft gekühlt, um eine gewünschte Pansen-Bypass-Zubereitung zu erhalten.

Beispiel 1

Durch Zerkleinern des Calciumsalzes von Rindertalgfettsäure wurde Pulver [A] daraus mit einer Partikelgröße von 100 Mesh erhalten.

200 Teile der in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Zubereitung und 20 Teile des Pulvers [A] wurden in einen 10-Liter-Kolben gegeben, und die erhaltene Mischung wurde auf 90°C erwärmt unter gleichzeitigem Rotieren des Kolbens, um das Pulver [A) auf der Oberfläche der Zubereitung zur Bildung einer Mantelschicht zu binden.

Beispiel 2

200 Teile der in Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Zubereitung und 26 Teile des Pulvers [A] wurden in einen 10-Liter-Kolben gegeben, und die erhaltene Mischung wurde auf 90°C erwärmt unter gleichzeitigem Rotieren des Kolbens, um das Pulver [A] auf der Oberfläche der Zubereitung zur Bildung einer Mantelschicht zu binden.

Beispiel 3

Durch Zerkleinern von Calciumsalz von Palmölfettsäure wurde Pulver [B] davon mit einer Partikelgröße von 100 Mesh erhalten. Die in Vergleichsbeispiel 3 hergestellte Zubereitung und das Pulver [B] wurden beide in gleicher Menge, wie in Beispiel 1 beschrieben, in einen 10-Liter-Kolben gegeben, und die erhaltene Mischung wurde auf 85°C gemäß dem gleichen Verfahren, wie in Beispiel 1 beschrieben, erwärmt, um das Pulver [B) auf der Oberfläche der Zubereitung zur Bildung einer Mantelschicht zu binden.

Beispiel 4

sDurch Zerkleinern von Calciumsalz von Palmölfettsäure wurde Pulver [B] davon mit einer Partikelgröße von 100 Mesh erhalten. Die in Vergleichsbeispiel 4 hergestellte Zubereitung und das Pulver [B] wurden beide in gleicher Menge, wie in Beispiel 1 beschrieben, in einen 10-Liter-Kolben gegeben, und die erhaltene Mischung wurde auf 85°C gemäß dem gleichen Verfahren, wie in Beispiel 1 beschrieben, erwärmt, um das Pulver (B] auf der Oberfläche der Zubereitung zur Bildung einer Mantelschicht zu binden.

Beispiel 5

Durch Zerkleinern von Calciumsalz von Stearinsäure wurde Pulver [C] davon mit einer Partikelgröße von 150 Mesh erhalten. 100 Teile der in dem Vergleichsbeispiel 5 hergestellten Zubereitung und 8 Teile des Pulvers [C] wurden in einen 10-Liter-Kolben gegeben, und die erhaltene Mischung wurde auf 85°C gemäß dem gleichen Verfahren, wie in Beispiel 1 beschrieben, erwärmt, um das Pulver [C] auf der Oberfläche der Zubereitung zur Bildung einer Mantelschicht zu binden.

Die Ergebnisse sind in Tabellen 1 und 2 gezeigt. Auswertung der Ergebnisse erfolgte unter Anwendung der folgenden Kriterien.

Konzentration des in dem Fettsäuresalz enthaltenen Calciums:

Nach Veraschen von 1 g Fettsäuresalz bei 550°C wurde die erhaltene Asche in Salzsäure aufgelöst, verdünnt und quantitativ unter Verwendung eines emissionsspektrochemischen Analysegerätes (ICP) analysiert, um die Calciumkonzentration in dem Fettsäuresalz, bezogen auf das Trockengewicht des Fettsäuresalzes, zu bestimmen.

Härte:

Die Härte der Zubereitung wurde unter Verwendung eines Härtetesters für Tabletten bestimmt. Die Härte wurde durch den Beladungsdruckwert ausgedrückt, an welchem die Zubereitung sich zu zersetzen begann.

Die Leistung der Zubereitung wurde auch auf der Basis ihrer Löslichkeit in auf 40°C gehaltenen Modelllösungen, wie unten beschrieben, durch wechselseitiges Eintauchen der Zubereitung in jede der Lösungen evaluiert.

Elutionsverhältnis im Pansen:

Dieses Verhältnis dient zur Evaluierung der Elutionseigenschaft der Zubereitung in einem Kuh-Pansen und ist ein Verhältnis der Menge an biologisch wirksamer Substanz, welche in das Modell eines Magensaftes des Pansens eluiert wurde, wenn die Zubereitung während gleichzeitigem Schütteln für 16 Stunden in dem Magensaft, hergestellt bei einem pH-Wert von 6,4, eingetaucht wurde, bezogen auf die Menge an biologisch wirksamer Substanz, welche ursprünglich in der Zubereitung enthalten war.

Elutionsverhältnis im Labmagen:

Nach Messen des Elutionsverhältnisses in einem Pansen wurde das erhaltene feste Produkt abgetrennt und anschließend in das Modell des Labmagensaftes von Kühen, hergestellt bei einem pH-Wert von 2,0, eingetaucht. Nach 2 Stunden Schütteln wurde das Verhältnis der Menge an der biologisch wirksamen Substanz, welche in den Magensaft eluiert wurde, bezogen auf die Menge an biologisch wirksamer Substanz, welche ursprünglich in der Zubereitung enthalten war, bestimmt, um die Elutionseigenschaft der Zubereitung im Labmagen zu evaluieren.

Elutionsverhältnis im Magensaft des Dünndarms:

Nach Bestimmen des Elutionsverhältnisses in dem Labmagen wurde das erhaltene feste Produkt abgetrennt und anschließend in das Modell des Magensaftes des Dünndarms von Kühen, hergestellt bei einem pH-Wert von 8,2, getaucht.

Nach 4 Stunden Schütteln wurde das Verhältnis der Menge an biologisch wirksamer Substanz, welche in den Magensaft eluiert wurde, bezogen auf die Menge an biologisch wirksamer Substanz, welche ursprünglich in der Zubereitung enthalten war, bestimmt, um die Elutionseigenschaft der Zubereitung im Dünndarm zu evaluieren.

Magensaft des Pansens:

Die Modelllösung dient als Ersatz für Magensaft des Pansens von Kühen, welche durch Auflösen von 2,5 g Dinatriumhydrogenphosphat und 6,7 g Dikaliumhydrogenphosphat in Wasser und danach Auffüllen des Volumens mit Wasser auf ein Endvolumen von 1 Liter mit einem pH-Wert von 6,4 hergestellt wurde.

Modell für Magensaft des Labmagens:

Die Modelllösung dient als Ersatz für Magensaft des Labmagens von Kühen, welche durch Zugabe von 50 ml 0,2-N Kaliumchlorid und 10 ml 0,2-N Salzsäure zu Wasser und danach Auffüllen des Volumens mit Wasser auf ein Endvolumen von 200 ml mit einem pH-Wert von 2,0 hergestellt wurde.

Modell für Magensaft des Dünndarms:

Die Modelllösung wurde durch Auflösen von 9,8 g Natriumhydrogencarbonat, 0,57 g Kaliumchlorid, 9,30 g Dinatriumphosphat 12H2O, 0,47 g Natriumchlorid, 0,12 g Natriumsulfatheptahydrat, 0,05 g Kuhgallenpulver und 0,05 g Lipase in Wasser und anschließendem Auffüllen des Volumens mit Wasser auf ein Endvolumen von 1 Liter mit einem pH-Wert von 8,2 hergestellt.

Nylonsack (NB) Test:

sProben der Zubereitungen, welche in einen Nylonsack (600 Mesh) gefüllt wurden, wurden in einen Pansen von zwei Holstein-Kühen (Gewicht 600 kg, gefüttert mit Lucerne und Mischfutter), welche für eine begrenzte Zeit eine Pansenfistel trugen, eingetaucht, und das Elutionsverhältnis von Methionin wurde über die Differenz der Konzentration an Methionin in der Zubereitung vor und nach dem Eintauchen errechnet.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Wie aus dem Vergleich zwischen den Beispielen in Tabelle 1 und den Vergleichsbeispielen in Tabelle 2 ersichtlich ist, hat die Pansen-Bypass-Zubereitung der vorliegenden Erfindung, welche gemäß den Beispielen 1 bis 5 zubereitet wurde, ein jeweils niedriges Elutionsverhältnis der Modelllösung des Magensaftes des Pansens und gute Pansen-Bypass-Eigenschaft. Im Besonderen wird aus dem niedrigen Elutionsverhältnis nach 24 Stunden Eintauchen in einen Pansen deutlich, dass die Pansen-Bypass-Eigenschaft über einen längeren Zeitraum verbessert wurde. Obwohl in den Beispielen ein Elutionsverhältnis des Labmagensaftes reduziert ist, wird auch deutlich, dass die Verdauungs- und Absorptionsfähigkeit nicht beeinträchtigt wird, da dass Gesamtelutionsverhältnis bei dem Modell des Dünndarmsaftes ungefähr gleich ist.

Wie oben beschrieben kann unter Verwendung einer Schutzsubstanz, welche ein Fettsäuresalz und entweder eine aliphatische Carbonsäure oder einen monovalenten aliphatischen Alkohol in einem bestimmten spezifischen Zusammensetzungsverhältnis umfasst, eine matrixartige Pansen-Bypass-Zubereitung hergestellt werden, welche eine biologisch wirksame Substanz in einer hohen Konzentration von mehr als 50% enthält und hervorragende Pansen-Bypass-Eigenschaft aufweist. Weiterhin ist es möglich, durch Bereitstellen einer Mantelschicht, welche aus einem Fettsäuresalz besteht, auf der Oberfläche der Zubereitung eine Pansen-Bypass-Zubereitung bereitzustellen, deren Elutionsverhältnis bei Eintauchen über einen längeren Zeitraum verbessert ist.


Anspruch[de]
  1. Pansen-Bypass-Zubereitung für Wiederkäuer, bestehend aus einer Kernzubereitung und einer Mantelschicht, welche auf die Kernzubereitung aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernzubereitung 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die Kernzubereitung, einer biologisch wirksamen Substanz enthält, dass die wirksame Substanz in 10 bis 50 Gew.-% einer wie unten beschriebenen Schutzsubstanz [I] dispergiert wurde und dass die Mantelschicht, welche auf die Kernzubereitung aufgetragen ist, aus einer wie unten beschriebenen Substanz [II] hergestellt ist, wobei die Schutzsubstanz [I] eine Substanz 1), welche mindestens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus a), b) und c) ist, welche unten beschrieben sind, und eine Substanz 2) in einem Zusammensetzungsverhältnis der Substanz 1) zur Substanz 2) in einem Bereich von 30:70 bis 10:90 umfasst,

    worin a) eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische C8-24-Monocarbonsäure ist;

    b) ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter aliphatischer C8-24-Alkohol ist;

    und c) eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische C2-8-Di- oder Tricarbonsäure darstellt,

    und die Substanz 2) mindestens eine von linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen C12-24-Monocarboxylaten ist;

    und worin die Substanz [II] mindestens eine, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen C12-24-Monocarboxylaten, im neutralen Bereich unlöslichen, aber im sauren Bereich löslichen Polymeren und Zein ist.
  2. Pansen-Bypass-Zubereitung gemäß Anspruch 1, worin die biologisch wirksame Substanz eine Aminosäure ist.
  3. Pansen-Bypass-Zubereitung gemäß Anspruch 2, worin die biologisch wirksame Substanz mindestens eine, ausgewählt aus Methionin und Lysinhydrochlorid ist.
  4. Pansen-Bypass-Zubereitung gemäß Anspruch 1, worin die biologisch wirksame Substanz mindestens eine, ausgewählt aus 2-Hydroxy-4-methylmercaptomilchsäure und den Salzen der 2-Hydroxy-4-methylmercaptomilchsäure ist.
  5. Pansen-Bypass-Zubereitung gemäß Anspruch 1, worin die lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische C8-24-Monocarbonsäure in der Schutzsubstanz [I] mindestens eine, ausgewählt aus Laurinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Ölsäure und Linolsäure ist.
  6. Pansen-Bypass-Zubereitung gemäß Anspruch 1, worin das lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische C12-24-Monocarboxylat in der Schutzsubstanz [I] das Calciumsalz ist.
  7. Pansen-Bypass-Zubereitung gemäß Anspruch 6, worin der Calciumgehalt im aliphatischen C12-24-Calciummonocarboxylat von 7 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Calciummonocarboxylats, ist.
  8. Pansen-Bypass-Zubereitung gemäß Anspruch 1, worin das in der Schutzsubstanz [I] verwendete lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische C12-24-Monocarboxylat ein hochreines aliphatisches Monocarboxylat mit einer Reinheit von mehr als 90% ist.
  9. Pansen-Bypass-Zubereitung gemäß Anspruch 1, worin die Menge an Mantelschicht, welche aus dem Material [II] hergestellt ist, von 2 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Kernzubereitung, beträgt.
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