DE1808711C - Futtermittel für Wiederkäuer - Google Patents

Description

CH₃ NH-CO-NH₂

CH-CH
CH₃ NH-CO-NH₂

enthält.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd- Kondensationsprodukt zu liefern, das als Zusatz zu proteinarmen Futtermitteln einen hohen Nährwert besitzt, völlig untoxisch ist und aus billigen Atisgangsprodukten leicht herstellbar isL

Das Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es als Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt Isobutylidendiharnstoff der Formel

CH₃ NH-CO-NH₂

CH-CH
CH₃ NH-CO-NH₂

Die Erfindung betrifft Futtermittel Tür Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt.

Die Wichtigkeit von Protein bei der Ernährung von Wiederkäuern ist seit langem erkannt. So können stickstoffhaltige Verbindungen, wie z. B. Harnstoff, die im Pansen in Ammoniak umgewandelt werden können, theoretisch als Ersatz für natürliches Protein bei der Ernährung von Wiederkäuern verwendet werden, wenn das natürliche Protein z. B. bei einer Trockenheit knapp ist oder wegen des Stickstoffgehalts teuer ist. Die Verwendbarkeit solcher Verbindungen als Proteinersatzmittel für Wiederkäuer ist jedoch eingeschränkt, weil das Freiwerden von Ammoniak-Stickstoff aus der Verbindung im Pansen mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die der Geschwindigkeit nicht entspricht, mit der die Mikroorganismen des Pansens das Ammoniak zur Synthese von Protein verwerten können. Wenn das Ammoniak zu schnell freigegeben wird, wie z. B. bei Harnstoff, so kann das überschüssige Ammoniak giftig für den Wiederkäuer sein. Daher müssen die Wiederkäuer mit Harnstoff nur unter sorgfältiger Kontrolle gefüttert werden. Ist die Geschwindigkeit des Ammoniak-Freiwerdens zu gering, wie z. B. bei Harnstofformaldehyd, so verläßt etwas proteinloser Stickstoff den Pansen völlig unverändert und geht somit verloren.

Seit vielen Jahren wurde Harnstoff in Verbindung mit anderen Futtermitteln, z. B. ölsamenmehl, als Proteinzusatz für Wiederkäuer verwendet. Die Verwendung von Harnstoff als Proteinzusatz ist jedoch von sich aus begrenzt, so daß man intensiv geforscht hat, um andere Quellen von proteinlosem Stickstoff zu finden.

Ferner sind eiweißersetzende Futtermittel bekannt, die schwerlösliche Substitutions- oder Kondensationsprodukte des Harnstoffs, des Guanidins und/oder des Formamids, wie Ureide, Ureine und Harnstoff-Formaldehyd-Derivate, enthalten. Diese Verbindungen haben jedoch nicht genügend Nährwert als Proteinzusatz in proteinarmen Futtermitteln, sind teilweise nicht frei von toxischen Wirkungen, so daß sie ehemisch modifiziert werden müssen, und lassen sich außerdem zum Teil nur duirch komplizierte chemische Reaktionen herstellen.

enthält.

Ein derartiges Futtermittel besitzt eine außerordentlich erhöhte Nähreffektivität im Vergleich mit Futtermitteln, die bekannte Futtermittelzusätze enthalten. Außerdem ist der Zusatz in dem Futtermittel der Erfindung vollkommen untoxisch und läßt sich unkompliziert aus Iso-butyraldehyd, einem bisher unverwertbaren Nebenprodukt bei der Produktion von n-Butyraldehyd und Butanol gewinnen. Wegen dieser Effektivität des aus einem Neben- bzw. Abfallprodukt herstellbaren Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsproduktes in dem Futtermittel gemäß der Erfindung ist dieses außerordentlich wirtschaftlich und wertvoll.

Isobutylidendiharnstoff ist schwer löslich, und man hat durch qualitative Analyse bestätigt, daß diese Verbindung durch die Pansenflüssigkeiten langsam zu Harnstoff und Isobutyraldehyd hydrolysiert wird, wobei die Hydrolyse derart langsam erfolgt, daß die infolge dieser Hydrolyse jeweils vorhandene Harnstoffmenge klein genug ist, um leicht von dtr Mikroflora und -fauna in Ammoniak umgewandelt zu werden, das wiederum leicht zu Protein verarbeitet wird. Der Harnstoff wird also mit einer Geschwindigkeit freigegeben, die gewährleistet, daß er mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad verwertet wird und niemals in einer solchen Menge vorhanden ist, daß er giftig wirkt.

Ferner wurde festgestellt, daß Isobutylidendiharnstoff für Wiederkäuer weder akut noch kumulativ giftig ist und daß diese Verbindung eine günstige und wirksame Quelle von proteinlosem Stickstoff für Wiederkäuer wie z. B. Schafe darstellt. Sie wirkt nicht giftig, weil die Hydrolyse durch die Bakterien langsam vonstatten geht. So ist es möglich, wenn die Verbindung als zusätzliche Stickstoffquelle in proteinarmen Diäten verwendet werden, ein Stickstoffniveau aufrechtzuerhalten, das das Lebensnotwendige übersteigt. Der aus der Hydrolyse der Verbindung entstehende Harnstoff wirkt zwar nicht als Energiequelle für die Diät, jedoch leistet hierzu das gleichzeitig freigegebene Isobutyraldehyd einen Beitrag.

Isobutylidendiharnstoff kann unverdünnt oder in Mischung mit Kohlenhydraten, Proteinen, Mineralien oder anderen herkömmlichen Futtermitteln als Nahrung für die Tiere verwendet werden.

Versuch I
Lammwachstumsprüfungen

Die Vorteile von verschiedenen proteinlosen stickstoffhaltigen Produkten wurden zunächst durch Wachstumsprüfungen mit 24 jungen Lämmern festgestellt. Diese wurden in vier verschiedenen Behandlungsgruppen so geteilt, daß jede Gruppe drei männliche und drei weibliche Lämmer bei jeweils ähnlichen mittleren Körpergewichten und gleicher Gewichtsverteilung enthielt Jede Behandlungsgruppe wurde in drei gleiche Teilgruppen aus je zwei Tieren, die je wahllos getrennten Futtergehegen zugeteilt wurden, unterteilt

Die Zusammensetzung der verschiedenen Versuchsrationcn ist der Tabelle I zu entnehmen. Sie wurden so nach den Landwirtschaftsrutternormen nach der britischen landwirtschaftlichen Forschungsanstalt (A. R. C.) zusammengesetzt, daß 1 kg Futter genügend Protein und energiebildende Stoffe für eine tägliche Körpergewichtszunahme von etwa 200 g pro Lamm enthielt Das pflanzliche Protein (von Mais) im Grundfutter reichte für 75% des Gesamtproteinbedarfs,, bezogen auf das gesamte Rohprotein, jedoch nur für 50%, bezogen auf das verdauliche Rohprotein, aus. Man rechnete also, daß mindestens 25% des Proteinbedarfs für die Lämmer aus den zusätzlichen Sticksioffquellen getroffen werden müßten.

Die verschiedenen Rationen wurden in einer täglichen. Menge von 1 kg/Kopf in je drei Mahlzeiten gegeben. Gerstenstroh (Rohproteingehalt = 4,6%) wurde den Tieren nach Bedarf gefüttert, die auf Sägemehl gebettet wurden. Vor Beginn der Versuche mit den Versuchsfuttern wurden alle Lämmer einer Behandlung mit dem Anthelminticum dl-2,3,5,6-Tetra-' hydro - 6 - phenyl - imidazo(2,l - b)thiazol unterworfen und erhielten 10 000 LE. Vitamin A jeweils durch intramuskuläre Injektion. Nach einem Monat erhielten sie weitere ICOOOLE. Vitamin A und wurden gegen Pasteurella pestis geimpft da etwas Husten in .Erscheinung trat

Die Körpergewichte wurden wöchentlich und Futterablehnungen täglich notiert.

Ergebnisse und Schlußbemerkungen

Die Wirkung der verschiedenen Nahrungen auf die Leistungen der Lämmer ist der Tabelle II zu entnehmen.

Tabelle I
Zusammensetzung der Versuchsdiäte für Lämmer (1. Wachstumsprüfung)

Quelle zusätzlichen Stickstoffs

Rohprotein

in der
Grundration Rohprotein
im Zusatz*)

Gesamtr.ohprotein

berechnet

Analyse

Stoffwechselverwertbare
Energie

(Kal/kg)

Keine

Sojaöl

H arnstoff-Formaldeh yd
Isobutylidendiharnstoff

6,36
6,28
6,26
6,24

*) Berechnet.

Alle' Diäte wurden mit den notwendigen Mineralien (auch Schwefel) und Vitaminen ergänzt.

Die Lämmer, die die Diät 1 (ohne zusätzlichen Stickstoff) erhielten, fraßen schlecht, nahmen kaum zu und wurden schließlich so schwach, daß sie dem Versuch entnommen werden mußten. Daraus ist zu ersehen, daß die Grunddiät tatsächlich einen Proteinmangel aufwies, und daß jede Wachstumsanregung durch andere Diäte eine Verwertung von zusätzlichem Stickstoff darstellen müßte.

Der Vergleich des Wachstums der Lämmer von 0 bis 4 Wochen und von 4 bis 8 Wochen zeigt eine eventuelle Anpassung an Isobutylidendiharnstoff. Keine dieser Wirkungen erreichen ein statistisch bedeutsames Niveau, was zu der Annahme führt, daß die Anpassung an allen Produkten bei dieser Diätart, die sehr arm an natürlichem Protein ist, wahrscheinlich sehr schnell erfolgt.

Es wurden weitere Versuche durchgeführt, um die eventuelle »Anpassungszeit« bei Isobutylidendiharnstoff zu untersuchen, woraus zu entnehmen war, daß Isobutylidendiharnstoff kein Anpassungsbedürfnis zeigte, wie aus den Ergebnissen des vorhergehenden Lammwachstumsversuchs zu erwarten wäre.

6,62
6,67
6,67

6,36
12,90
12,93
12,91

6,1
11,9
13,5
11,9

2910
2910
2910
2910

Versuch II

Giftigkeit

a) Chronische Giftigkeit

Alle untersuchten proteinlosen stickstoffhaltigen Verbindungen waren bei den beiden Futterversuchen frei von Giftwirkungen und Geschmacksproblemen. Wenn die Annahme vom Futter beeinflußt wurde (wie z. B. bei Harnstofformaldehyd), schien dies eine sekundäre Folge des Proteinmangels zu sein.

b) Akute Giftigkeit

Versuche mit Isobutylidendiharnstoff zeigten, daß die Schafe bis zu 50 g ohne sichtbare üble Wirkungen ertrugen.

Versuch III ·
Stickstoffgleichgewicht

Um ganz eindeutig zu zeigen, welche Stickstoffquelle verwertet wird, kam man zu dem Entschluß, diese Versuche mit vollkommen synthetischen Diäten, bei denen die zu untersuchenden Produkte jeweils

die einzige Stickstollquelle darstellten, durchzuführen. Demgemäß wurden Diäten aus 60% Stärke, 30% Glukose und 10% eines stickstoffhaltigen Zusatzes, der auch Mineralien und Vitamine einhielt, so zusammengesetzt, daß jeweils ein Konzentrat mit etwa 8% Rohprotein erbalten wurde. Es wurden 750 g Konzentrat mit 150 g zerhackten Gerstenstrohs (Rohproteingehalt = 4,6%) ergänzt, um die tägliche Ration für etwa 27-kg-Hammellämmer bei normalen Versuchen über Stickstoffbilanz zu bilden.

Der Wert von verschiedenen Quellen zusätzlichen Stickstoffs wurde nach der Versuchsmethode, beschrieben in »The McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology«, Bd. 5, S. 144, bestimmt, indem jeweils sechs gleichartige Gruppen aus je sechs Schafen pro Stickstoffquelle eingesetzt wurden. Die Tiere durften sich 10 Tage an jede Diät akklimatisieren, bevor ein 6tägiger Bilanzversuch durchgeführt wurde. Die pro Schaf beibehaltenen Stickstoffmengen für die 6tägige Versuchszeit sind wie folgt:

^ Stickstoff uelle der Diät	Pro Schaf durchschnitt lich beibehaltene Stick- sloffmenge (g) in 6 Tagen
Fischmehl 10 Harnstoff Isobutylidendiharnstoff	+ 4,42 -4,80 + 5,74

Hieraus ist zu ersehen, daß Fischmehl und Isobutyh'dendiharnstoff gegenüber Harnstoff bedeutsam überlegen sind.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Futtermittelgesetz, beschränkt sein.

Tabelle II
Wirkung von verschiedenen Quellen zusätzlichen Stickstoffs auf das Wachstum der Lämmer

Zusätzliche Sticksloffquelle

Durchschnittliches Körpergewicht der Lämmer (kg)

Keine

Sojaöl

Harnstoff-Formaldehyd

Isobulylidendiharnstoff

ursprünglich

15,78
15,92

15,87
16,38

nach
4 Wochen

16,69
22,31

18,73
20,22

Zunahme

0,91 6,39

2,86 3,84 % der Kontrolllämmer

14,2 100

44,8 60,5

Durchschnittliches Körpergewicht

nach 8 Wochen

27,58

18,64 24,44

Zunahme

5,27 0,09

4,22

% der Kontrolllämmer

100

80

Durchschnittliche Gewichtszunahme

in den 8 Wochen

11,66

2,77 8,06

% der Kontrolllämmer

100 23,8 69,1

*) Die Negativkontrollämmer wurden schwach und mußten dem Versuch entnommen werden. Jeweils sechs Lämmer pro Behandlung.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Futtermittel für Wiederkäuer mit einem Gehalt an Protein und einem Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß es als Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukt Isobutylidendiharnstoff der Formel