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Dokumentenidentifikation DE60114766T2 27.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001250057
Titel Verfahren zur Verbesserung der Aktivität von Enzymen
Anmelder Kemin Industries, Inc., Des Moines, Ia., US
Erfinder VAN BEEK, Eddy, B-2440 Geel, BE;
SOMMERS, Ingrid, B-2300 Turnhout, BE;
PEYS, Eric, B-2490 Balen, BE;
SAS, Benedikt, B-2360 Oud-Turnhout, BE
Vertreter Barz, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 80803 München
DE-Aktenzeichen 60114766
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.01.2001
EP-Aktenzeichen 019016732
WO-Anmeldetag 02.01.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/US01/00078
WO-Veröffentlichungsnummer 2001049129
WO-Veröffentlichungsdatum 12.07.2001
EP-Offenlegungsdatum 23.10.2002
EP date of grant 09.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.07.2006
IPC-Hauptklasse A23K 1/165(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Verringerung der erforderlichen Menge an Enzymen, wenn sie in Tierfutter und Tierfutterbestandteilen verwendet werden, und spezieller die Verwendung von Lysolecithin und gegebenenfalls einer Protease, um die Aktivität von Enzymen zu verbessern, die zugesetzt werden, um die Eigenschaften des Tierfutters oder der Tierfutterbestandteile zu verbessern.

2. Hintergrund des Standes der Technik

In der europäischen Patentanmeldung EP 0 743 017 A2 mit dem Titel „Application of phospholipases in animal feed" ist ein Verfahren zur Verbesserung der Effizienz der Futterverwertung und/oder zur Förderung des Wachstums von Tieren beschrieben, die mit einer Nahrung gefüttert werden, welche eine Zusammensetzung aus einer Futtersubstanz und einem gebrauchsfertigen Phospholipase-Zusatz umfasst. Das bevorzugte Phospholipid ist Lecithin, und die bevorzugte Phospholipase ist Säuger-Phospholipase A2.

Das europäische Patent EP 0 619 079 B1 mit dem Titel „Futterzusätze für Wiederkäuer" lehrt einen Futterzusatz für Wiederkäuer, in dem biologisch aktive Substanzen mit einer Zusammensetzung beschichtet sind, die im Pansen stabil ist und die Freisetzung der biologisch aktiven Substanz in den Verdauungsorganen nach dem Labmagen ermöglicht. In die biologisch aktiven Substanzen sind Lipase, Phospholipase, Esterase usw. eingeschlossen.

Das US-Patent 5,759,537 offenbart ein Tierfutter, das eine kleinere Menge eines Lysophospholipids enthält, welches wachstumsfördernde Eigenschaften aufweist, wenn es an Tiere verfüttert wird.

Die FSTA-Datenbank Zugangsnummer 1999-00-s0627 (Sabbioini et al., 1998) mit dem Titel „The effects of lysolecithins-lipase association in veal-calf production" lehrt die Verwendung von Lysolecithinen und Lipase bei der Fleischkalb-Produktion. Die Untersuchung von Sabbioini et al. (1998) zeigte keine Verbesserung bei der Fleischausbeute im Vergleich zu Kontroll-Kälbern.

Die WO 96/36244 lehrt eine Assoziation einer Phospholipase mit Lecithin in einer Tierfutter-Zusammensetzung.

Die Verwendung von Enzymen in Futterformulierungen für Tiere, insbesondere Geflügel, ist eine gut akzeptierte Praxis in der heutigen hoch spezialisierten Tierproduktionsindustrie.

Enzyme werden verwendet, um den Nährwert von Futterformulierungen zu verbessern, welche hohe Einschlussmengen an kleinkörnigen Zerealien, wie Weizen und Gerste, zusätzlich zu Material mit einem hohen Fasergehalt, wie Sonnenblumen, Rapssamen, Erbsen und Bohnen, aufweisen.

Es gibt auch Hinweise, dass Mehrfachenzym-Kombinationen eine größere Wirksamkeit als einzelne Enzyme aufweisen. Im Hinblick auf die vielen biochemischen Prozesse, die an der Fähigkeit der Tiere beteiligt sind, Nährstoffe zu verdauen, kann erwartet werden, dass ein Mehrfachenzym-System eine umfassendere Rolle bei der Verdauung spielen würde. Die Schwankung im Gesamtgehalt und in der Bioverfügbarkeit von Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen und Aminosäuren in diesen Substraten hat zu der Formulierung vielfältiger Enzyme geführt, die ausgelegt sind, ansonsten nicht verfügbare Nährstoffe freizulegen.

Leider sind viele Enzyme teuer. Es könnten beträchtliche Einsparungen erzielt werden, falls ein Verfahren entwickelt würde, welches die Aktivität oder Wirksamkeit der exogenen Enzyme, die dem Tierfutter zugesetzt werden, erhöhen würde, so dass das gewünschte Maß an Wirksamkeit beibehalten werden könnte, obwohl die Einschlussmenge des Enzyms verringert würde. Die vorliegende Erfindung setzt Tierfutter-Formulierungen ein Biotensid, spezieller Lecithin und/oder Lysolecithin, zu, um die Wirkung von exogenen Enzymen zu verstärken und dadurch die Menge derartiger Enzyme zu verringern, die dem Futter zugesetzt werden muss, während die Wirksamkeit der Enzyme bei der verbesserten Leistung des Tiers oder bei der Beibehaltung der Leistung des Tiers aufrechterhalten wird, obwohl die Menge an weniger teuren Futterbestandteilen, die Anti-Ernährungsfaktoren enthalten, erhöht wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung besteht aus der Verwendung von Enzymen, wie &agr;-Galactosidase, &bgr;-Glucanase, Cellulase und Xylanase oder von Kombinationen derartiger Enzyme, in flüssiger oder trockener Form in Kombination mit Lysolecithin und gegebenenfalls einer Protease, um die Aktivität der Enzyme oder Kombination von Enzymen beim Abbau der Neutral-Detergens-Faser in Tierfutter oder Tierfutterbestandteilen zu verbessern, um die Nährstoffe zu vermehren, die aus dem Tierfutter oder den Tierfutterbestandteilen für das Tier verfügbar sind.

Überraschend kann, wenn die Tenside vom Lysophospholipid/Phospholipid-Typ verwendet werden, eine Verringerung von bis zu 50% der in dem Futter verwendeten Enzyme ohne eine Verschlechterung der gewünschten Wirkung der Enzyme vorgenommen werden. Die Zugabe der Protease verstärkt weiter die erhöhte Aktivität der Enzyme.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Die Aktivität von Enzymen wird in Enzymaktivitäts-Einheiten ausgedrückt. Beispielhafte Verfahren für die Bestimmung der Enzymaktivität von &agr;-Galactosidase, &bgr;-Glucanase, Cellulase, Protease und Xylanase sind wie folgt:

alpha-Amylase-Einheiten-Definition: Die Menge an Enzym, welche die Hydrolyse von 1 Mikromol glucosidischer Bindung pro Minute bei 37°C katalysiert. Das Enzym wird mit einem Substrat umgesetzt, das aus einem vernetzten, unlöslichen, blau gefärbten Stärke-Polymer besteht, welches mit Rinderserum-Albumin und Puffer gemischt und dann tablettiert worden ist. Die Stärke wird durch das Enzym hydrolysiert, was blaue lösliche Fragmente ergibt, die durch Messung der Extinktion bei 620 nm quantifiziert werden.

Protease – Einheiten-Definition: Die Menge an Enzym, die 1 Mikrogramm Azo-Protease pro Minute löslich macht. Das Enzym wird mit einem Substrat umgesetzt, das aus einem Azo-gefärbten Casein besteht. Das Azo-Casein wird durch das Enzym hydrolysiert, was Farbstoff-Fragmente in die Lösung freisetzt, die durch Messung der Extinktion bei 440 nm quantifiziert werden können.

Xylanase – Einheiten-Definition: Die Menge an Enzym, die 1 Mikromol Xylose-Äquivalente pro Minute freisetzt. Das Enzym wird mit Birkenholz-Xylan-Substrat umgesetzt, was reduzierende Zucker freisetzt, die unter Verwendung des Somogyi-Nelson-Verfahrens bei 540 nm gemessen werden.

beta-Glucanase – Einheiten-Definition: Die Menge an Enzym, die 1 Mikromol Glucose-Äquivalent pro Minute freisetzt. Das Enzym wird mit Gersten-beta-Glucan mittlerer Viskosität umgesetzt, was reduzierende Zucker freisetzt, die durch das Somogyi-Nelson-Verfahren bei 540 nm gemessen werden.

Cellulase – Einheiten-Definition: Die Menge an Enzym, die 1 Mikromol Glucose-Äquivalent pro Minute freisetzt. Das Enzym wird mit Carboxymethylcellulose mittlerer Viskosität umgesetzt, was reduzierende Zucker freisetzt, die unter Verwendung des Somogyi-Nelson-Verfahrens bei 540 nm gemessen werden.

Eine Anzahl von Formulierungen von Enzymen wurde in den Experimenten verwendet. Die Formulierungen weisen die nachstehend angegebenen Aktivitäten auf:

ENZ-Mais: 500 Einheiten/g Xylanase, 3 300 Einheiten/g beta-Glucanase, 850 Einheiten/g alpha-Amylase, 20 000 Einheiten/g Protease und 50 Millieinheiten/g Lipase.

ENZ-Weizen: 50 000 Einheiten/g Xylanase, 3 600 Einheiten/g beta-Glucanase, 11 000 Einheiten/g Cellulase, 850 Einheiten/g alpha-Amylase, 10 000 Einheiten/g Protease und 50 Millieinheiten/g Lipase.

ENZ-Xylanase: 60 000 Einheiten/g Xylanase, 3 500 Einheiten/g beta-Glucanase, 10 000 Einheiten/g Cellulase, 600 Einheiten/g alpha-Amylase, 2 700 Einheiten/g Protease und 100 Millieinheiten/g Lipase.

ENZ-Gerste: 600 Einheiten/g Xylanase, 6 500 Einheiten/g beta-Glucanase, 7 600 Einheiten/g Cellulase, 1700 Einheiten/g alpha-Amylase, 1300 Einheiten Protease und Millieinheiten/g Lipase.

Die verwendeten Tenside sind Lecithin und/oder Lysolecithin. Speziell wurden zwei Quellen von Lecithin und/oder Lysolecithin verwendet. Lysoprin ist der Name eines Produkts, das kommerziell von Lovesgrove Research Ltd. UK, verkauft wird. Lysoprin ist ein rohes Lecithin, das mittels einer Phospholipase A2-Behandlung enzymatisch an Lysophosphatidylcholin (LPC) angereichert ist. Bolec MT ist der Name eines Produkts, das kommerziell von Unimills B. V., Niederlande, verkauft wird. Es ist Lysoprin sehr ähnlich, außer dass Bolec MT eine zusätzliche Hydrolyse von Phosphatidsäure und Phosphatidylethanolamin in deren Lyso-Formen und eine etwas höhere Konzentration an Phosphatidylinosit und Phosphatidylcholin aufweist, wie durch einen Vergleich der HPLC-Auftrennungsmuster der zwei Produkte bestimmt. Es wurde bestimmt, dass Lysoprin und Bolec MT etwa 33% Isophospholipide aufweisen, wenn sie unter Verwendung des Verfahrens analysiert werden, das in Sas, P., Peys, E. und Hansen, M., 1999, Efficient method for (lyso)phospholipid class separation by high-performance liquid chromatography using an evaporative light-scattering detector. J. Chromatography A, 864: 1: 179–182, beschrieben ist.

Um die Auswirkung des Tensids und Tensid/Protease-Systems der vorliegenden Erfindung auf die Enzymaktivität zu bestimmen, wurden sowohl in-vitro- als auch in-vivo-Tests durchgeführt.

In-vitro-Assays

Tierversuche sind arbeitsaufwändig und zeitraubend. Um Ergebnisse in Tierversuchen vorauszusagen, wird ein in-vitro-Assay-Verfahren entwickelt, welches die Auswirkung der Enzyme und der Enzyme in Kombination mit den Tensiden und der Protease der vorliegenden Erfindung auf die Neutral-Detergens-Faser (NDF) des Tierfutters oder Tierfutterbestandteils misst. Das Verfahren beruht auf dem Einsatz des Tierfutters, das zur Verwendung in dem Tierversuch vorgeschlagen wird. Um über ein standardisiertes Verfahren zu verfügen, wird die NDF-Fraktion aus dem komplexen Futtersubstrat verwendet. Die NDF-Abbaubarkeit wird in Anwesenheit von Enzymprodukten und Kombinationen von Enzymen mit verschiedenen Kombinationen und Konzentrationen des Tensids und der Tensid/Protease-Systeme gemessen, um Erhöhungen der Enzymaktivität zu finden. Das Ziel ist es, das Tensid und das Tensid/Protease-System auf solche Weise zu modifizieren, dass die beste Leistung bei der Abbaubarkeit der NDF-Fraktion erhalten wird.

Wie in dieser Anmeldung verwendet, wird die NDF-Terminologie gemäß Van Soest-Faser-Bestimmungen verwendet.

Protokoll

Für die Bestimmung der NDF von Futter und das Messen der Wirkung von Enzymen bei diesem extrahierten Teil folgten wir zwei Verfahren, die nachstehend ausgeführt sind, nämlich der Bestimmung der NDF in Futter und Futter-Ausgangsmaterialien und der Messung der Auswirkung von Enzymen auf die NDF in Futter und Futter-Ausgangsmaterialien.

Bestimmung der NDF in Futter und Futter-Ausgangsmaterialien

In dem folgenden Verfahren zur Bestimmung der NDF in Futter und Futter-Ausgangsmaterialien werden ein Phosphat-Puffer und ein Neutral-Detergens (ND)-Reagens verwendet. Um den Phosphat-Puffer herzustellen, löse man 11,876 g Na2HPO4 in 1 Liter destilliertem Wasser (Lösung A) und löse man 9,078 g KH2PO4 in 1 Liter destilliertem Wasser (Lösung B). Man vereinige 600 ml Lösung A und 400 ml Lösung B und verdünne mit destilliertem Wasser auf 10 Liter. Der pH der Lösung wird überprüft und mit NaOH oder HCl auf 7,0 (±0,1) eingestellt, falls erforderlich. Vor der Verwendung wird der Phosphat-Puffer auf 40°C erwärmt. Das ND-Reagens wird hergestellt, indem man getrennt 186,1 g Na2EDTA·2H2O (oder 146,1 g EDTA (freie Säure) und 40,0 g NaOH), 270,0 g Natriumlauryl-Puffer, 68,1 g Na2P4O·10H2O und 57,2 g Na2HPO4·2H2O in destilliertem Wasser löst. Die vier hergestellten Lösungen werden vereinigt, und 100,0 ml 2-Ethoxyethanol werden dazugegeben. Der pH der Lösung wird überprüft und mit NaOH oder HCl auf 7,0 (±0,1) eingestellt, falls erforderlich. Das Endvolumen wird mit destilliertem Wasser auf 10 Liter eingestellt.

Eine Futterprobe wird hergestellt, indem man sie mahlt, bis sie ein 1 mm-Sieb passiert. Eine 1 g-Probe wird ausgewogen und in einen Filtertiegel gegeben. Falls die Futterprobe eine signifikante Fettmenge enthält, wird sie unter Verwendung eines Büchner-Kolbens dreimal mit Aceton gewaschen und dann mindestens 16 h bei Raumtemperatur oder 30 min bei 50°C getrocknet. Der Tiegel wird in eine Dosifibre-Tecator-Maschine (Foss) gegeben, und 100 ml des auf 90°C erwärmten ND-Reagens werden dazugegeben. Das Heizelement der Dosifibre-Tecator-Maschine wird eingeschaltet, und der Zeituhr wird gestartet, wenn die Lösung in drei der sechs Kammern siedet. Wenn das Reagens anfängt zu sieden, werden 0,25 ml Thermamyl 20 L (NovoNordisk) dazugegeben. Das Reagens wird eine Stunde am Sieden gehalten. Falls Schäumen ein Problem ist, wird eine geringe Menge 2-Octanol dazugegeben. Nach Verstreichen von einer Stunde wird das Reagens abgepumpt, und der Rückstand wird mindestens fünfmal mit heißem Wasser gewaschen.

30 ml des Phosphat-Puffers (40°C) werden zusammen mit 1 ml Thermamyl 120 L und 0,25 ml Alcalase (NovoNordisk) zu dem Rückstand gegeben. Weitere 30 ml des Phosphat-Puffers werden dazugegeben, um ein ausreichendes Mischen sicherzustellen. Die Lösung wird 15 Minuten bei 40°C inkubiert, während etwa alle 3 Minuten Luft durch die Probe geleitet wird. Der Puffer wird dann entfernt, und der Rückstand wird dreimal mit heißem destilliertem Wasser und dann zweimal mit Aceton gewaschen. Der Tiegel wird dann mindestens 4 Stunden in einen Trockenofen (104°C) gegeben (wenn der Tiegel mehr als 8 Stunden getrocknet wird, kann der Schritt des Waschens mit Aceton weggelassen werden). Man lässt den Tiegel etwa eine Stunde in einem Exsikkator abkühlen und wiegt ihn dann. Der Tiegel wird dann zwei Stunden in einen bei 550°C eingestellten Muffelofen überführt. Der Ofen wird geöffnet, und der Tiegel wird abkühlen gelassen, bis er sich bei etwa 150°C befindet, wonach er in den Exsikkator überführt wird, um auf Raumtemperatur abzukühlen und dann wiederum gewogen zu werden. Die NDF wird durch die folgende Formel bestimmt:

Messung der Wirkung von Enzymen auf die NDF in Futter und Futterbestandteilen In dem folgenden Verfahren zur Messung der Wirkung von Enzymen auf die NDF in Futter und Futterbestandteilen wird zusätzlich zu dem oben beschriebenen Phosphat-Puffer und ND-Reagens ein Acetat-Puffer benötigt. Der Acetat-Puffer wird durch Lösen von 7,900 g Natriumacetat (NaC2H3O2·2H2O) in 950 ml destilliertem Wasser hergestellt. Der pH wird unter Verwendung von Eisessig auf pH 4,8 eingestellt.

Eine Futterprobe wird hergestellt, indem man sie mahlt, bis sie ein 1 mm-Sieb passiert. Eine 1 g-Probe wird ausgewogen und in einen Filtertiegel gegeben. Falls die Futterprobe eine signifikante Fettmenge enthält, wird sie dreimal unter Verwendung eines Büchner-Kolbens mit Aceton gewaschen und dann mindestens 16 h bei Raumtemperatur oder 30 min bei 50°C getrocknet. Ein halbes Gramm (0,5 g) der Futterprobe wird abgewogen und in ein 100 ml-Becherglas gegeben, und 30 ml des Acetat-Puffers werden dazugegeben. Das Becherglas wird auf einen Magnetrührer gegeben und gerührt. Ein Filtertiegel (Por 1) wird zu dem Becherglas gegeben, und 10 ml des Acetat-Puffers werden in dem Tiegel gegeben. Das Becherglas und der Tiegel werden zusammen mit den Enzymprodukt-Lösungen und Kombinationen von Enzymprodukten mit den Tensiden vom Phospholipid/Lysophospholipid-Typ, wie angegeben, 4 h bei 37°C inkubiert.

Der Tiegel wird in eine Dosifibre-Tecator-Maschine (Foss) gegeben, und der Puffer wird entfernt, undman wäscht mit heißem destilliertem Wasser, dann werden 100 ml des auf 90°C erwärmten ND-Reagens dazugegeben. Das Heizelement der Dosifibre-Tecator-Maschine wird eingeschaltet, und die Zeituhr wird gestartet, wenn die Lösung in drei der sechs Kammern siedet. Wenn das Reagens anfängt zu sieden, werden 0,25 ml Thermamyl 120 L (NovoNordisk) dazugegeben. Das Reagens wird eine Stunde am Sieden gehalten. Falls Schäumen ein Problem ist, wird eine geringe Menge 2-Octanol dazugegeben. Nach Verstreichen von einer Stunde wird das Reagens abgepumpt, und der Rückstand wird mindestens fünfmal in heißem Wasser gewaschen.

Das in dieser Studie verwendete Futter ist eine Broilerfutter-Grundlage, die 39,0% Mais, 20,0% Weizen, 17,0% Sojabohnenmehl, 8,7% Sonnenblumenmehl, 7% Tiermehl, 5% Erbsen 3,2% zugesetztes Fett und eine Vitamin/Mineral-Vormischung enthält.

Ergebnisse und Diskussion

In den Tabellen 1 und 2 sind die Ergebnisse als Prozentsatz NDF gezeigt, der in Kontrollproben und Futterproben vorhanden war, die mit Enzymprodukten und Kombinationen von Enzymprodukten mit Tensiden vom Lysophospholipid/Phospholipid-Typ (LPC/PC-Typ) behandelt wurden. Die Inkubationen dieser Produkte wurden nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren vorgenommen.

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse zeigen, dass, wenn Enyzmprodukte mit Tensiden vom LPC/PC-Typ kombiniert werden, die Abbaubarkeit der NDF verbessert wird, dass zusätzliche Protease eine Verbesserung der NDF-Abbaubarkeit ergibt und dass die Ergebnisse abhängig von dem speziellen verwendeten Enzym-Produkt variieren können. Der in-vitro-Assay konnte verwendet werden, um das Enzymsystem zu optimieren.

Wenn ein Standard-Enzymprodukt mit zusätzlicher Protease ergänzt wird, wird die NDF-Abbaubarkeit verbessert, so dass dieser Zusatz an Protease-Enzymaktivität zu der Verstärkungswirkung beiträgt, wenn das Enzymprodukt mit dem Tensid vom LPC/PC-Typ kombiniert wird, und das S2-Tensid, das Lyso-Formen enthält, ist besser als das rohe Lecithinprodukt von S1.

Das gleiche Maß an NDF-Abbaubarkeit kann erhalten werden, wenn 50% des Enzymprodukts durch das Tensid vom LPC/PC-Typ ersetzt werden; die Protease-Enzymaktivität ist für die Verstärkungswirkung des End-Kombinationsprodukts (Enzyme plus Tensid) wichtig, wobei das zusätzliche Proteaseenzym selbst nicht den zusätzlichen Vorteil bei der NDF-Abbaubarkeit ergibt.

Die Ergebnisse zeigen auch an, dass weitere Verbesserungen durch Wählen des besten Tensids vom LPC/PC-Typ erreicht werden können, was der Fall im vollständig umgewandelten Produkt S4 ist.

TABELLE 1 – Die Auswirkung von verschiedenen Enzymen und Kombinationen von Enzymen und Tensiden auf den NDF-Abbau
  • 1 FinnFeed, eine Abteilung von Danisco, Dänemark
  • 2 endo-1,4-&bgr;-Xylanase und endo-1,3(4)-&bgr;-Glucanase, produziert von Aspergillus niger CMCN I-1517
  • 3 Biotensidprodukt, das etwa 16 Gew.-% Lysoprin enthält.
TABELLE 2 – die Auswirkung von verschiedenen Enzymen und Kombinationen von Enzymen und Tensiden auf den NDF-Abbau
  • 1 Biotensid-Produkt, das etwa 16 Gew.-% Lysoprin enthält.
  • 2 Tensid vom Rohlecithin-Typ, abstammend von Sojabohnen, das etwa 16 Gew.-5 Lecithin enthält.
  • 3 Biotensid-Produkt, das etwa 16 Gew.-% Bolec MT enthält.
  • 4 Ein in großem Umfang verfügbarer essbarer Emulgator vom Fettsäure-Typ, erhältlich von Zeneca.
  • 5 Biotensid-Produkt, das etwa 16 Gew.-% Lysolecithin enthält (U.S. Patent Nr. 6,068,997).

In-vivo (Feld)-Versuche

In einer Forschungsfarm wurden Broiler-Versuche vorgenommen, um die Wirkung der Enzymprodukte ohne und mit einem Verstärkungsfaktor der vorliegenden Erfindung zu verifizieren. Das Ziel der Feldversuche war es, die Enzymaktivität zu verstärken, was eine Verbesserung der Tierleistung zur Folge hat. Ein weiteres Ziel ist es, zu testen, ob ein verringertes Nahrungsenergieniveau ausgeglichen werden kann, wenn ein Enzymprodukt zu einer negativen Kontrollnahrung gegeben wird.

EXPERIMENT 1 Materialien und Methoden

Die positive Kontrollnahrung wird so gewählt, dass sie 3150 kcal metabolisierbare Energie besitzt. Diese Nahrung besteht aus 36,6% Mais, 20,0% Weizen, 25,1% Sojabohnenmehl 48, 5% Tiermehl, 5% zugesetztem Fett, 3% Erbsen, 3% Sonnenblumenmehl 28 und einer Vitamin/Mineral-Vormischung. Die negative Kontrollnahrung ist so gewählt, dass sie 3000 kcal metabolisierbare Energie besitzt. Diese Nahrung besteht aus 39,0% Mais, 20,0% Weizen, 17,0% Sojabohnenmehl 48, 8,7% Sonnenblumenmehl, 5% Tiermehl, 5% Erbsen, 3,2% zugesetztem Fett und einer Vitamin/Mineral-Vormischung.

Der Broiler-Versuch wird in metabolischen Käfigen unter Verwendung von Vögeln der Rasse Ross vom Tag 14 bis zum Tag 28 durchgeführt.

Die Versuche wurden während der Zeiträume September bis Dezember und April bis Juni durchgeführt. Bei jeder Testgruppe werden 36 gleiche Versuche vorgenommen, um statistisch signifikante Unterschiede zu erzielen. Die tägliche Futteraufnahme, das tägliche Wachstum und die Futterumwandlungsrate (FUR) werden gemessen. Die anfänglichen Gewichte (14 Tage) werden mit den Endgewichten (28 Tage) verglichen.

Ergebnisse und Diskussion

Die in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse demonstrieren, dass, wenn Enzymprodukte mit einem Verstärkungsfaktor verbessert werden, die Tierleistung besser als die negative Kontrollgruppe und dem Enzymprodukt mindestens ähnlich ist. Es ist wichtig zu bemerken, dass das Endprodukt, das einen Verstärkungsfaktor enthält, nur 50% der Enzymaktivitätsstärke enthält.

TABELLE 3
E1
= 100% ENZ-Gerste und 1% zusätzliche Protease
E2
= 50% ENZ-Gerste und zusätzliche Protease und 50% eines Biotensid-Produkts, das etwa 16 Gew.-% Lysoprin enthält
E3
= 100% ENZ-Xylanase und 1% zusätzliche Protease
E4
= 50% ENZ-Xylanase und zusätzliche Protease und 50% eines Biotensid-Produkts, das etwa 16 Gew.-% Lysoprin enthält

EXPERIMENT 2 Materialien und Methoden

Als Enzymprodukt wählten wird ENZ-Xylanase. Die hauptsächliche enzymatische Aktivität, die in diesem Produkt vorliegt, ist Xylanase. Dieses Enzym katalysiert den Abbau von Weizen-Pentosanen. Durch Abbau dieses Anti-Nährfaktors werden mehr Nährstoffkomponenten des Futters verfügbar gemacht. Dies würde eine verringerte Eingeweideviskosität und bessere Abfallqualität zum Ergebnis haben.

900 männliche Ross-Hühner wurden über die ersten 14 Tage über 30 Bodengitter verteilt. Nach der Anfangsphase wurden 15 Vögel auf ein Gitter gegeben. Jedes Gitter (0,8 Quadratmeter) enthielt eine Futtervorrichtung vor dem Gitter und getrennt zwei Trinknippel in der Rückseite des Gitters. Futter und Wasser waren nach Belieben verfügbar.

Alle Vögel erhielten ein kommerzielles Broiler-Anfangsfutter vom Tag 0 bis zum Tag 14 und ein Broiler-Endmehl vom Tag 14 bis zum Tag 43, beide von Joosen-Luycks (Turnhout) abstammend. Die Zusammensetzung dieser Nahrungen ist in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Das Broiler-Endmehl ist zu 97 aus einer optimalen Zusammensetzung mit Bezug auf verdaubare Aminosäuren und Energie formuliert. Der Grund für diese Formulierung bestand darin, einen größeren Spielraum für eine mögliche vorteilhafte Auswirkung einer zu zeigenden Behandlung zu erzeugen.

Die Gitter wurden einer von fünf Behandlungen zugeordnet (12 gleiche Gitter mit 15 Vögeln für jede Behandlung unter Verwendung einer Block-Randomisierung). Die Behandlungen bestanden aus:

  • • negativer Kontrolle
  • • Kontrollfutter + ENZ-Xylanase zu 1 kg/Tonne
  • • Kontrollfutter + ENZ-Xylanase + Zusatz von S1-Biotensid zu 1 kg/Tonne • Kontrollfutter + ENZ-Xylanase Lysoprin zu 1 kg/Tonne
  • • Kontrollfutter + ENZ-Xylanase + Zusatz von Biotensid, das etwa 16 Gew.-% Bolec MT enthielt, zu 1 kg/Tonne

In dem Broiler-Haus startete das Temperaturprogramm am Tag 0 bei 35°C, wobei es jeden Tag um 0,5°C abnahm, und vom Tag 28 an 22°C. Die Deckenbelüftung wurde über Custers Air Control unter Verwendung von Delta-Rohren vorgenommen, die unter den Lufteinlässen lagen. Das Klima wurde über das Avecom 130-System halbautomatisiert. Der Lichtzyklus war 3 Stunden dunkel und 1 Stunde Licht. Alle Vögel wurden an den Tagen 0, 14 und 43 gewogen. Die Futterverwertung wurde an den Tagen 14 und 43 gemessen. Die Abfallqualität wurde an den Tagen 14, 35 und 43 beobachtet.

Die Lebendleistungsdaten wurden als randomisiertes Blockdesign mit Gittermitteln als statistische Einheit analysiert. Die statistische Analyse wurde mit dem SAS-System für Windows, Ausgabe 6.12 TS Level 0020, lizensiert an K. U. Leuven, Platz 0004759002, durchgeführt.

TABELLE 4 – Zusammensetzung von Broiler-Anfangsmehl
TABELLE 5 – Zusammensetzung von Broiler-Endmehl
Ergebnisse und Diskussion

Es gibt keinen beobachteten Unterschied der Abfallqualität zwischen den Behandlungen bei allen Beobachtungsdaten. Jedoch schien allgemein gegen Ende des Versuchs der Abfall im Vergleich zu der Situation zu Beginn des Versuchs in allen Gruppen feuchter zu sein.

Die Auswirkung der verschiedenen Behandlungen auf die Hühnchenleistung ist in Tabelle 6 gezeigt. Obwohl Endgewicht, tägliche Futteraufnahme und tägliches Wachstum sich statistisch nicht voneinander unterschieden, können wir einen statistisch signifikanten Unterschied der FUR zwischen der Kontrollgruppe und der Gruppe D und E beobachten. Diese Gruppen enthalten ein Biotensid vom Lysophospholipide/Phospholipide-Typ.

Es scheint, dass die Anwesenheit von Enzymen (insbesondere der Xylanase) und deren Auswirkung auf positive Weise beeinflusst werden kann, wenn sie mit einem Biotensid vereinigt werden. Ein gewisses Maß der geeigneten Enzymaktivität muss vorliegen, um diese positive Antwort zu ergeben. Dies kann bei dem numerischen Unterschied zwischen der Gruppe A und B beobachtet werden.

TABELLE 6 – Durchschnittliches Lebendgewicht (LG), tägliche Fetteinnahme (TFE) tägliches Wachstum (TW) und Futterumwandlungsverhältnis (FUR) mit ihren Standardabweichungen von verschiedenen Behandlungsgruppen, Werte bezüglich anfänglichen Gewichts korrigiert

Behandlungsmittel innerhalb der gleichen Reihe, die nicht den gleichen Buchstaben aufweisen, unterscheiden sich statistisch signifikant (P < 0,05).

Einige in-vitro-Analysen wurden mit dem Broiler-Endfutter vorgenommen, das in diesem Versuch verwendet wurde.

Im modifizierten Inkubationsexperiment wurde die NDF-Fraktion des Futters direkt mit den Enzym/Biotensid-Kombinationen in Kontakt gegeben. Danach wurden die Prozent NDF wiederum gemessen. Die Ergebnisse sind als Gesamt-Abbauprozentsatz ausgedrückt.

In Tabelle 7 sind die Ergebnisse dieses Experiments gezeigt. Die Gruppe, in der Lysoprin verwendet wurde, verhielt sich am besten. Jedoch konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen dieser Gruppe und den Gruppen beobachtet werden, wenn Bolec MT verwendet wurde oder wenn kein Biotensid verwendet wurde.

Es gibt klar einen signifikanten Unterschied zwischen der Gruppe von Lecithin und den anderen Biotensiden.

Der Effekt von signifikanten Unterschieden zwischen den Biotensiden wird auch in dem in-vivo-Experiment beobachtet. Dies bestätigt frühere Studien, die eine positive Korrelation zwischen dem NDF-Abbau des Broiler-Futters, das in Tierversuchen verwendet wurde, und den Ergebnissen der Tierleistung in diesen Versuchen zeigten.

TABELLE 7 – NDF-Abbau von in dem Versuch verwendetem Broiler-Endfutter in Anwesenheit von ENZ-Xylanase ohne oder mit Zusatz von Biotensid-Produkten
Diskussion

Diese Studie beweist, dass Biotenside wie Bolec MT und Lysoprin signifikante Unterschiede im Vergleich zu Lecithin ergeben, wenn sie in Kombination mit einem Enzymprodukt wie ENZ-Xylanase verwendet werden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Verbesserung des Abbaus der Neutral-Detergens-Faser in einem Tierfutter durch ein exogenes Enzym, umfassend den Schritt der Zugabe eines Tensids, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lysolecithinen, zu einem Tierfutter, das ein exogenes Enzym enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das exogene Enzym eine Enzym-Aktivität aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die &bgr;-Glucanase-, Cellulase- und Xylanase-Aktivität einschließt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Tierfutter zwischen etwa 10 Gewichtsprozent bis etwa 55 Gewichtsprozent eines kleinen Zerealienkorns einschließt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, in dem das kleine Zerealienkorn ausgewählt ist aus der Gruppe, die Weizen und Gerste einschließt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, in dem das Enzym dem Tierfutter in einer solchen Menge zugesetzt wird, dass eine Xylanase-Aktivität zwischen etwa 5.000 und etwa 50.000 Einheiten/Kilogramm des Tierfutters bereitgestellt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, in dem das Tensid mit einer Rate eingeschlossen wird, die zwischen etwa 0,025 und etwa 0,200 Gramm/Kilogramm des Tierfutters umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Tensid mit einer Rate eingeschlossen wird, die zwischen etwa 0,025 und etwa 0,200 Gramm/Kilogramm Tierfutter umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, in dem der Abbau der Neutral-Detergens-Faser um mindestens etwa 50% gegenüber dem Neutral-Detergens-Faserabbau durch das exogene Enzym allein gesteigert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das exogene Enzym ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus &agr;-Galactosidase-, &bgr;-Glucanase-, Cellulase- und Xylanase-Aktivität und der Abbau der Neutral-Detergens-Faser durch den Zusatz einer exogenen Protease weiter verbessert wird.
  10. Verfahren zur Verringerung der erforderlichen Menge an exogenem Enzym, um ein vorgewähltes Maß an Abbau der Neutral-Detergens-Faser in einem Tierfutter zu erzielen, umfassend den Schritt der Zugabe eines exogenen Enzyms, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus &agr;-Galactosidase, &bgr;-Glucanase, Cellulase und Xylanase; einer Protease und eines Tensids, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lysolecithinen, zu dem Tierfutter, und wobei die Menge des zugesetzten exogenen Enzyms ohne eine Verringerung des Abbaus der Neutral-Detergens-Faser um bis zu etwa 50% verringert ist.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






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