DE3882798T2

DE3882798T2 - Nahrungsmittel und Futtermittel.

Info

Publication number: DE3882798T2
Application number: DE88850150T
Authority: DE
Inventors: Maud Inger Ch Knutsson
Original assignee: EWOS AB
Current assignee: EWOS AB
Priority date: 1987-05-05
Filing date: 1988-05-02
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2008-05-03
Also published as: DK240988D0; EP0290410B1; NO170714C; CA1334147C; EP0290410A2; US4929466A; SE8701839L; FI882011A0; NO881952L; FI882011L; ES2043888T3; EP0290410A3; ATE92272T1; DK240988A; DE3882798D1; SE8701839D0; JPH01132340A; NO170714B; NO881952D0

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Futtermittel für Tiere, insbesondere ein Futtermittel für junge Tiere, wie Kälber, Schweine, Hunde, Katzen, Hühner und andere, und soll zusammen mit einem antibakteriellen System in der Form von Lactoperoxidase-Thiocyanat-Wasserstoffperoxiddonor (des LP-Systems) und Speichelperoxidase-Thiocyanat-Wasserstoffperoxiddonor (des SP-Systems) funktionieren können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Nahrungsmittel und ein Futtermittel im wesentlichen auf der Basis von Pflanzenmaterial zu erhalten, wobei in diesem Nahrungsmittel und/oder Futtermittel das sogenannte LP-System oder das SP-System vollständig funktionieren kann.

Hintergrund der Erfindung

Bereits bekannt und beschrieben ist ein antibakterielles System, das das LP-System genannt wird und welches das Enzym Lactoperoxidase, ein Thiocyanat und einen Wasserstoffperoxiddonor umfaßt, wobei letzterer entweder in der Form eines Wasserstoffperoxid abgebenden enzymatischen Systems (Glucose/Glucoseoxidase, Xanthin/Xanthinoxidase) oder in der Form eines festen Peroxids (Natriumpercarbonat, Magnesiumperoxid, Carbamidperoxid), eines festen Peroxidsystems (Cu + Ascorbinsäure) vorliegt oder mit Wasserstoffperoxid produzierenden Lactobazillen zugesetzt wird. Es wurde gezeigt, daß das System eine gute antibakterielle Wirkung hat und auch gut unter anaeroben Bedingungen funktioniert wenn feste Peroxide verwendet werden), wie in dem Magen-Darm-Kanal. Man war dabei in der Lage, Diarrhoe bei Jungtieren zu vermeiden. Diese Typen von Diarrhoe treten oftmals bei Tierhaltungen auf und besonders unter Ferkeln, wo diese Form von Diarrhoe viele Tiere tötet und/oder die Wachstumsgeschwindigkeit vermindert, Faktoren, die von großem wirtschaftlichem Wert sind. Die Verwendung des LP- Systems ist auch von größtem Interesse, da Antibiotika in der Form von Penicillinen und Tetracyclinen dabei in geringerem Maße verwendet werden können. Dies sind Produkte, die infolge der Gefahr eines Anstiegs der Resistenz und wegen der Gefahr von Rückständen der Verbindung in Schlachtfleisch stark kritisiert wurden. Speicheiperoxidase zählt in dieser Hinsicht zu Lactoperoxidase, und wenn nachfolgend von dem LP-System die Rede ist, sei dies so verstanden, daß man stattdessen Speichelperoxidase verwenden kann.
Es zeigte sich jedoch, daß das LP-System nicht immer den erwarteten Effekt hatte, wenn es zu Futtermitteln auf Pflanzenbasis zugegeben wurde, wie zu Futtermitteln, die Getreide, Erbsen, Soja, Kartoffeln und Rübenschnitzel umfassen. Nach den durchgeführten Untersuchungen und Forschungen wurde überraschenderweise gefunden, daß die in diesen Produkten vorhandenen Peroxidasen sehr wirksam mit Lactoperoxidase konkurrieren, da sie eine größere Affinität zu Wasserstoffperoxid besitzen, als das Lactoperoxidase-Enzym hat.
Es ist überraschend zu finden, daß das antibakterielle System durch pflanzliche Peroxidasen erschöpft wird, da man der Meinung war, daß LP eine sehr hohe Affinität zu Wasserstoffperoxid hat, die jene anderer Enzyme übersteigt. Zum Beispiel war Catalase nicht in der Lage, mit LP in den vorhandenen Konzentrationen zu konkurrieren, soweit man bisher weiß.
Es ist bekannt und möglich, auf dem Markt ein Sojamehl zu kaufen, welches stark hitzebehandelt wurde, um Tryptinase, eine Trypsininhibitor, zu zersetzen, und allgemein wird das gesamte Sojamehl hinsichtlich des Vorhandenseins von Urease getestet, um die Anwesenheit oder Abwesenheit von Trypsininhibitor zu zeigen, da Urease gleichzeitig zersetzt wird. Es zeigt sich jedoch, daß diese starke Hitzebehandlung des Sojamehls die vorhandenen pflanzlichen Peroxidasen nicht zerstört.
Die GB-A-1 546747 beschreibt das oben erwähnte Lactoperoxidasesystem unter Verwendung eines festen Wasserstoffperoxiddonors, wie in der Form von Natriumpercarbonat. Diese Patentschrift beschreibt weiterhin eine Wasserdarnpfbehandlung von Getreidemehl zur Verwendung in Futtermitteln.
Die US-A-3 519 441 beschreibt eine Hitzebehandlung von Getreide, um die Lagerfähigkeit zu verbessern, wobei die Hitzebehandlung in dem Getreide vorhandene Enzyme deaktiviert und dabei vorhandene SH-Gruppen beseitigt
Die US-A-4 544 564 offenbart ein Verfahren zum Stabilisieren von ganzen Getreidekörnern, bei dem Getreidekörner gegen enzymatische Verschlechterung durch Inaktivierung lipolytischer und oxidativer Enzyme geschützt werden, indem die Körner bei einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 15 % und einer Temperatur von 95 bis 110 ºC hitzebehandelt werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es somit, wie oben erwähnt, ein Nahrungsmittel und Futtermittel, insbesondere Futtermittel für Jungtiere, zu erhalten, in welchem das LP-System aktiv sein kann und überall einen Effekt haben kann.
Ein weiteres Ziel ist es, dabei eine leichtverdauliche, vorgelatinierte Stärke zu erhalten, die in solchen Pflanzenmaterialien vorhanden ist, da gelatinierte Stärke von dem jungen Magen leichter verdaut wird.

Beschreibung der vorliegenden Erfindung

Es wurde nun überraschenderweise für möglich befunden, diese Forderung zu erfüllen und ein Nahrungsmittel und ein Futtermittel auf der Basis von Pflanzenmaterialien zu erhalten, in welchen das LP-System aktiviert und/oder endogen zur Wirkung gebracht werden kann, wobei die Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Futtermittel durch Deaktivierung in dem Pflanzenmaterial vorhandener pflanzlicher Peroxidasen durch Hitzebehandlung bei einer Temperatur von 100 ºC bis 175 ºC bei einer relativen Feuchtigkeit von etwa 100 % erhältlich ist.
Der Ausdruck pflanzliche Peroxidase bedeutet alle solche Peroxidasen, die eine größere Affinität zu Wasserstoffperoxid als Lactoperoxidase und/oder Speichelperoxidase haben.
Sogenannte hydrothermale Verfahren funktionieren am besten, z. B. "Kochextrudieren", oder stattdessen Autoklavenbehandlung. Beim Extrudieren wird ein feuchtes pastenartiges geformtes Material unter einem hohen Druck durch eine Matrix gepreßt, wobei infolge der Reibungswärme die Temperatur wesentlich auf die oben angegebenen Temperaturen in dem Material ansteigt, während gleichzeitig das vorhandene Wasser siedet.
Mikrowellenerwärmung und Strahlmühlenbehandlung finden bei einer hohen Temperatur, doch in einem relativ trockenen Zustand statt. Wie aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich ist, ergeben Mikrowellenerwärmung und Stahlmühlenbehandlung keine vollständige Beseitigung pflanzlicher Peroxidasen.
Eintretende Aminosäuren, besonders Lysin, Arginin und Cystin, können andererseits nicht solch hohen Temperturen ausgesetzt werden, daß eine wesentliche Zersetzung oder andere unerwünschte Reaktionen (z. B. Maillard-Reaktionen) auftreten, wie die Bildung von SH-Gruppen, die die bakterizide Wirkung durch Konkurrenz mit -OSCN&supmin; blockieren. Pflanzliche Bestandteile sollten somit für sich hitzebehandelt werden, die tierischen Bestandteile sollten für sich behandelt werden, und dann sollten sie im trockenen Zustand miteinander vermischt werden.
Weitere Eigenschaften werden aus den beigefügten Ansprüchen offenbar.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Anzahl von Beispielen beschrieben.
Die Peroxidaseaktivität wurde für eine große Anzahl von Pflanzenmaterialien mit Hilfe einer Methode unter Verwendung von Guajakol bestimmt, welches mit den meisten Peroxidasen reagiert.
Das Ergebnis ist aus der nachfolgenden Tabelle 1 ersichtlich. In der Tabelle wird die Peroxidaseaktivität folgendermaßen ausgedrückt:
+++ = sehr hohe Aktivität
++ = hohe Aktivität
+ = Aktivität
- = keine Aktivität Tabelle 1 Produkt Behandlung Aktivität Weizen Mais unbehandelt gebrüht ac 20 min Mikrowellen 4 min extrudiert Strahlmühlenbehandlung Mais Puffmais, gemahlen Gerste grüne Erbsen gelbe Erbsen Erbsen Rübenschnitzel gemahlenes Soja konzentriertes Sojaprotein Rapssamen Sojamilch Kartoffeln Schweinetrockenfutter ac 120 ºC, 20 min unbehandelt geröstet gebrüht Strahlmühlenbehandlung 125 ºC, 30 min 150 ºC, 15 min 150 ºC, 30 min 150 ºC, 45 min 175 ºC, 15 min 15 min gekocht ac 1 atm, 15 min gekocht 125 ºC, 15 min Schweinetrockenfutter Tiertrockenfutter Ferkeltrockenfutterbasis ac 120 ºC, 20 min unbehandelt extrudiert ac = im Autoklaven behandelt
Schweinetrockenfutter I bis Tiertrockenfutter VII sind verschiedene Futtermittel, die auf dem Markt sind, vorzugsweise produziert für Ferkel- und Jungschweinproduktion.
Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, ist eine erhebliche Wärmebehandlung erforderlich, um die Pflanzenperoxidaseaktivität auszuschalten.
Die folgenden Futtermittel wurden getestet:
Trockenfutter A Magermilchpulver 1g
lactosereduziertes Molkepulver 0,5 g
Fischmehl 1g
extrudierte Ferkeltrockenfutterbasis 7,0 g
Kartoffelstärke 0,2 g
Vitamin- und Mineraliengemisch 0,3 g
steriles Aqua destillata 40 ml
Trockenfutter B Vitamin- und Mineraliengemisch 2,2 %
Magermilchpulver 10,0 %
lactosereduziertes Molkepulver 5,0 %
Kartoffelstärke 2,0 %
Fischmehl 10,0 %
Bäckerhefe 1,0 %
Ferkeltrockenfutterbasis* 69,8 % * roh bzw. extrudiert
Trockenfutter C = Schweinetrockenfuttermittel III in der obigen Tabelle 1
Trockenfutter D = Tiertrockenfuttermittel VII in der obigen Tabelle 1
Trockenfutter E Vitamin- und Mineraliengemisch 2,1 %
lactosereduziertes Molkepulver 15,0 %
Fischmehl 11,5 %
extrudiertes Getreide + Fett 71,4 %
Ferkelfutterbasis Sojamehl 13 %
Kartoffelfaser 3%
Fett - Kochöl 4%
Weizenmehl 80 %
Die Tests wurden unter Verwendung der folgenden Methode durchgeführt:
Das Futtermittel wurde trocken vermischt oder wird gewogen und mit Wasser vermischt, das gegebenenfalls Lactoperoxidase umfaßt. Sodann wird der pH-Wert unter Verwendung von 1 M HCl eingestellt, und eine Probe von 5 ml wird unter Verwendung einer Pipette in ein Reagenzglas gebracht. Andere Bestandteile werden nach dem Schema zugegeben, und der Testorganismus, E. coli NCTC 9703, wird zugesetzt. Eine Kontrollprobe wird abgenommen, mit Peptonwasser verdünnt und auf eine MacCokney-Agarplatte überführt. Die Proben werden auf einem Wasserbad bei 37 ºC inkubiert. Nach 2 h wird eine Endprobe abgenommen, um die Anzahl der restlichen cfu/ml in der Probe zu prüfen, mit Peptonwasser verdünnt und auf eine MacCokney-Agarplatte überführt. Die Agarplatten werden bei 37 ºC in einem Helzschrank inkubiert und nach 24 h abgelesen. Die Ergebnisse der Tests sind in der nachfolgenden Tabelle 2 angegeben. In bestimmten Tests wurde Cystein-HCl zugesetzt, da diese Aminosäure bekanntermaßen das LP- System hemmt.
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, findet eine Hemmung des LP-Systems statt außer in jenen Fällen, wo Cystein vorhanden ist, auch in jenen Fällen, wo Aktivität ++ oder +++ in dem Basistrockenfuttermittel vorhanden ist, während, wenn Aktivität greifbar ist, das LP-System funktioniert und ein Abtöten der zugesetzten Testmikroorganismen ergibt. In allen Fällen wurden die Trockensubstanzgehalte der Futtermittelgemische auf etwa 20 bis 25 % eingestellt, was einem Verdünnungsfaktor von 1 + 3 bzw. 1 + 4 entspricht, d. h. ein Teil Trockenfuttermittel plus drei bis vier Teile Wasser. Tabelle 2 Testmedium Cystein-HCl Trockenfutter-Aktivität Fortsetzung der Tabelle 2 Trockenfutter-Aktivität Sojamilch-Aktivität Trockenfutter E (+++)- Aktivität hatte einen hohen Gehalt an Pflanzenperoxidase infolge mangelden Extrudierens Trockenfutter E (++)- Aktivität ist das gleiche Trockenfutter wie jenes mit (+++)-Aktivität, doch wurden hier die Pflanzenperoxidasen ausgeschaltet. (++)-Aktivität hängt von der Zugabe von 15% lactoseduzierter Molke ab, die infolge Lactoseperoxidase eine Markierung im Guajakoltest ergibt.

Claims

1. Nahrungsmittel, das Pflanzenmaterial in Kombination mit einem antibakteriellen System umfaßt wobei das antibakterielle System aus der Gruppe eines Lactoperoxidase- Thiocyanat-Wasserstoffperoxiddonorsystems und eines Speichelperoxidase-Thiocyanat- Wasserstoffperoxiddonorsystems ausgewählt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Nahrungsmittel durch Deaktivierung von in dem Pflanzenmaterial vorhandenen Pflanzenperoxidasen durch Hitzebehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 175 ºC bei einer relativen Feuchtigkeit von etwa 100 % erhältlich ist.

2. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorhandenes Soja bei wenigstens 150 ºC während einer Zeitdauer von 15 bis 75 min hitzebehandelt wurde.