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 1Materialien 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 2Materialien 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-AnfangsmehlTABELLE 5 – Zusammensetzung von Broiler-EndmehlErgebnisse 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-ProduktenDiskussion
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]
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.
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.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Tierfutter zwischen etwa 10 Gewichtsprozent
bis etwa 55 Gewichtsprozent eines kleinen Zerealienkorns einschließt.
Verfahren nach Anspruch 3, in dem das kleine Zerealienkorn ausgewählt
ist aus der Gruppe, die Weizen und Gerste einschließt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.