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DE3040728A1 - Antimikrobielles mittel und seine verwendung zum schutz von tierfutter - Google Patents

Antimikrobielles mittel und seine verwendung zum schutz von tierfutter

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Publication number
DE3040728A1
DE3040728A1 DE19803040728 DE3040728A DE3040728A1 DE 3040728 A1 DE3040728 A1 DE 3040728A1 DE 19803040728 DE19803040728 DE 19803040728 DE 3040728 A DE3040728 A DE 3040728A DE 3040728 A1 DE3040728 A1 DE 3040728A1
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DE
Germany
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antimicrobial agent
wood vinegar
acid
raw wood
agent according
Prior art date
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Ceased
Application number
DE19803040728
Other languages
English (en)
Inventor
Gordon W. Grosse Point Park Mich. Rose
Talmadge B. Northbrook Ill. Tribble
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TRIBBLE TALMADGE
Original Assignee
TRIBBLE TALMADGE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRIBBLE TALMADGE filed Critical TRIBBLE TALMADGE
Publication of DE3040728A1 publication Critical patent/DE3040728A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B9/00—Preservation of edible seeds, e.g. cereals
    • A23B9/16—Preserving with chemicals
    • A23B9/24—Preserving with chemicals in the form of liquids or solids
    • A23B9/26—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N61/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing substances of unknown or undetermined composition, e.g. substances characterised only by the mode of action
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K30/00—Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
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    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

Antimikrobielles Mittel und seine Verwendung zum Schutz von Tierfutter · ■ " -· ;. ■:
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die antifungale und antibakterielle Behandlung und Konservierung von Tierfutter und Fütterstoffen, wie Korn mit hohem Feuchtegehalt, Heu- und Futternährstoffen, und auf Verbesserungen bei äntimikrobiellen Mitteln, die für eine solche Behandlung geeignet sind.
Infizierung und Verunreinigung von Tierfutterstoffen durch Schimmel, Pilze und übermäßige Bakterien setzt im allgemeinen den Nährwert derselben herab, indem die Fähigkeit des Tieres zur Verwertung und Assimilierung der Nährstoffe durch Unterdrückung des Appetits des Tieres und durch' Erzeugung potentieller Giftigkeit für den Viehbestand und mögliche Verunreinigung von Nahrungsprodukten, die tierischen Ursprungs sind, beeinflußt wird. ' ,
Die Schwere des Problems von infiziertem Futter der oben angegebenen Art hängt grob gesprochen vom Typ der vorhandenen Schimmelpilze und Pilze, der Menge oder Dichte der infizierenden Population und dem Alter und den Arten der zu fütternden Tiere ab. Obwohl zweifellos tausende von Tonnen an infiziertem Getreide ohne scheinbaren Verlust im Gedeihen der Tiere verfüttert werden, haben neuere Studien zu einer starken Anzeige dafür geführt, daß eine Infektion von Futterstoffen mehr als nur einen kleinen Faktor .bezüglich des herabgesetzten Zuchterfolgs beim fressenden Viehbestand darstellt. Es liegen auch
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copy
Anzeichen dafür vor, daß neben potentieller Giftigkeit für den Viehbestand die von dem Vieh durch verunreinigtes Futter erzeugten Endprodukte ebenso eine wirklich potentielle .Gefahr für·die Vergiftung der menschlichen Nahrung sind.
Zum Beispiel ist Gibberella zeae ein Schimmelpilz, der bei Mais und bestimmten anderen Feldgetreidearten auftritt und - obwohl er ein natürlich auftretender Pilz ist - während der nassen, kalten Wuchszeiten und Ernteperioden besonders ernst zu nehmen ist. Seine Gegenwart im Futter ruft bekanntlich beim Vieh Freßunlust hervor, induziert Erbrechen und erzeugt einen östrogenen Effekt, der mit möglicher Abortion und Unfruchtbarkeit, insbesondere bei Schweinen, in Beziehung steht. Er erzeugt auch T-2-Toxine, die sowohl für den Menschen als-auch für Tiere gefährlich sind. Aflatoxin, ein metabolisches Produkt des Pilzes Aspergillus flavus kann ebenfalls in den verschiedensten Nahrungsstoffen und Futtermassen vorhanden sein und unter bestimmten Bedingungen Mycotoxine erzeugen, die für Säugetiere, Fische und Geflügel besonders schädlich sind. Die Aflatoxine erzeugenden Pilze sind weitverbreitet und"ihre Bekämpfung ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung, da ihre generalisierten Effekte bei Farmvieh Wachstumsinhibierung, verminderte Fütterungseffizienz und erhöhtes Gewicht innerer Organe einschließen.
Obwohl bereits die obigen Beispiele den Ernst des mikrobiellen Problems beim Viehfutter aufzeigen, genügt die Aussage, daß bisher noch keine vollkommen zufriedenstellende Lösung des Problems zur Verfügung stand.
Ziel der Erfindung ist ein verbessertes antifungales, antibakterielles und antimikrobielles Mittel.
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-JT-
Die Erfindung schlägt ein antimikrobielles Mittel; zum Schutz von Viehfutterstoffen vor, das rohen Holzessig (pyroligneous acid) enthält. - -
Die konservierenden oder Schutz-Eigenschäften des erfindungsgemäßen Mittels können potenziert, modifiziert und gepuffert werden durch seine Komplexierung mit ausgewählten' Zusätzen, um eine erhöhte antimikrobiell Aktivität-zu bewirken. Die Erfindung schlägt ein wirksames, wirkungsvolles und wirtschaftliches antimikrobielles Mittel vor, das Bakterien,. Pilze, Schimmelpilze und ähnliche verunreinigende mikrobielle Populationen zu unterdrücken und zu vernichten vermag, ·
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter und modifizierter Ausgestaltungen der Erfindung hervor, die die zugrundeliegende Lehre erläutern und die zur Zeit besten Ausführungsformen zur praktischen Benutzung der Erfindung durch den Fachmann wiedergeben.
Es ist bekannt, daß bestimmte schwach dissoziierte organische Säuren, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Benzoesäure und Sorbinsäure seien als Beispiele, genannt, eine antimikrobielle- Aktivität hervorbringen, die vermutlich größtenteils von den undissoziierten Molekülen, aber auch von den Anionen abhängt; die undissoziierten Moleküle agieren in der Weise, daß die antimikrobielle Aktivität der Wasserstoffionen verstärkt oder eine unabhängige antimikrobielle Aktivität entwickelt wird. Man weiß auch, daß die antimikrobielle Aktivität von monobasischen organischen Säuren.z.B. Essig-, Propion-, Buttersäure etc., mit steigendem Molekulargewicht zunimmt, im Gegensatz zu dibasischen organischen Säuren, wie Oxal-, Malon-, Bernsteinsäure etc.. McCaIIa hat vorgeschlagen, die inhibierenden Wirkungen von Wasserstoffionen in Beziehung
7T^f
zu sehen zu ihrer hohen Adsorbierbarkeit, die die Adsorption· wesentlicher Nährstoffionen von geringer Adsorbierbarkeit durch die mikrobiellen Zellen (von Bakterien/Pilzen) verhindern, s. Antimicrobial Agents, Lloyd W. Hedgecock, Lea und Febiger, Phila. Pa., 1967, S. 78-80. Diese essentiellen Nährstoffionen geringer Adsorbierbarkeit können aus ihren Adsorptionsstellen durch die aktiveren Wasserstoffionen verdrängt werden, was zu einem Defizit der essentiellen Ionen für das. mikrobielle Wachstum führt. Des weiteren nimmt man an, daß gesteigerte intrazelluläre Konzentrationen der Wasserstoff ionen .die strukturelle .Integrität und Löslichkeit von Proteinen ändern und in die Funktionen von metallischen prosthetischen Gruppen von Enzymen eingreifen und/oder auch eine lethale Zerstörung der.Oberflächenkomponenten der bakteriellen Zelle durch hydrolytische Reaktionen erzeugen können.
Es ist bekannt, daß sich Aminosäuren und Proteine sowohl wie schwache Säuren als auch wie schwache Basen verhalten, da sie mindestens eine Carboxyl- und mindestens eine Aminogruppe enthalten. Substanzen, die sowohl wie Säuren als auch wie Basen in wäßriger Lösung ionisieren, bezeichnet man als Amphotere; ein Beispiel ist die Aminosäure Glycin, in der sowohl die saure als auch die basische Gruppe in Lösung ionisiert ist und dipolare Ionen oder Zwitterionen bildet:
CH0COO
Das Glycinmolekül ist elektrisch neutral, da es eine gleiche Zahl positiver und negativer Ionen enthält und deshalb ist seine zwitterionische Form isoelektrisch; das pH, bei welchem das Zwitterion in einem elektrischen Feld nicht wandert, wird als sein isoelektrischer Punkt bezeichnet. Solche pH-
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Werte isoelektrischer Punkte unterscheiden sich für das je- · weilige Protein (z.B; 4,7 fiir' Serumalbumin'v -5,.6- für Fibrinogen, etc.). Amphotere Verbindungen, z.B. mikrobielle Cytoplasma-Aminosäuren und Proteine, reagieren entweder mit" Säuren oder · mit Basen und bilden somit Salze: -: ''"""
CH- - CH0-COcT +HCl-—--CH-"- CeV-COOE
I I.
I I
NH3 + - NE3 + Cl- -
- CK2-COO" + Na OH CH3-CH2-COO~Na+ +.
I I -
I I
I I
Man erkennt aus obigem, daß bei Zugabe von E . zu einem isoelektrischen Molekül ein verstärktes -positives (NE3 ) resultiert, da die Säure die Ionisation der Carboxylgruppe zurückdrängt. Man kann deshalb sagen, daß mikrobielle.Proteine von der zwitterionischen Form zu einer Form wechseln, die wie eine geladene Aminogruppe dissoziiert, wenn sie entweder mit Säuren oder Basen in Berührung kommt, was in Richtung auf eine Änderung des isoelektrischen Punktes hinwirkt.Das Ergebnis kann eine herabgesetzte Ionisierung, Löslichkeif und Zugänglichkeit ' der Proteine sein, s. Essentials of Organic and Biochemistry, Donald J. Burton und Joseph I. Roth, W. B. Sauhders Company, PiIa.Pa., 1974, S. 166-182, Introduction to. Physiological and Pathological Chemistry, L.. Earle Arnow und Marie C. Logan, · The CV Mosby Company, St. Louis Missouri, 6. Ausgabe, 1961, S. 145-167. - - - ·' ■".■'■■'
Im obigen Licht betrifft die Erfindung auch einen Vorschlag, daß ein wirksamer antimikrobieller Schutz derart ist, daß ein saures Milieu oder eine saure Umgebung (pH 4 bis 6) ge-
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schaffen wird, in der das Protein weniger löslich und deshalb weniger für den Angriff durch mikrobielle Populationen zugänglich ist.
Roher Holzessig (pyroligneous acid), auch bekannt als flüssiger Rauch, oder Holzessig, ist ein Carbonisierungskondensat von natürlichem Rauch in einem wäßrigen Träger oder Verdünner. Die Quelle des Carbonisierungsdampfes (Rauchs) ist die Verbrennung oder Carbonisierung cellulosischer Fasermaterialien, hauptsächlich von Hartholzfasern, wie Hickorybaum, Ahorn und anderen Harthölzern. Die erhaltene Lösung, bekannt als roher Holzessig, weist eine Konzentration auf, die leicht zu quantifizieren und durch Verdünnung einzustellen ist, mit einer chemischen Zusammensetzung, welche - obgleich nicht gänzlich definierbar - im allgemeinen aus folgenden natürlich vorkommenden organischen Verbindungen besteht:
1) Essigsäure, eine organische monobasische Monocarbonsäure, in der Größenordnung von 5,0 bis 12,0 %. --
2) Carbony!verbindungen, z.B. Aldehyde, Ketone, Ester — und Carbonsäuren; Butanon-2 und Eeptaldehyd als Rauchcarbonyle.
3) Phenolische Verbindungen (Rauchphenole), wie Dimethoxyphenol.
4) Propionsäure in kleinen Mengen
Das spezifische Gewicht von rohem Holzessig gleicht dem des Wassers. (1,024 bis 1,030 bei 250C); das ungepufferte pH liegt in der Größenordnung von 2,0 bis 3,0 und die Säure ist in Wasser und Alkohol löslich und damit mischbar. Die GebrauchspH-Werte von 4 bis 6 sind ohne weiteres erreichbar, was von der Substratfeuchte abhängt. Bisher fand er hauptsächlich Anwendung beim Räuchern von Fleisch."
Erfindungsgemäß wurde der rohe Holzessig als antimikrobielles Mittel anhand des Breitspektrums seiner Eigenschaften, mit und
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ohne Verstärkerzusätze, gegenüber hitzeresistenten, sporenbildenden aeroben Bacilli, gramnegativem Bacillus, assoziiert mit avianer und humaner- Enteritis, und verschiedenen saprophytischen Schimmelpilzen (myzeliale Pilze) in Verbindung mit.Viehfutter, Viehfutterverderb und in einigen Fällen mit humanen und. animalen Mycotoxicosen bewertet..-
In jedem Fall zeigte sich, daß diese Substanz natürlich und/oder experimentell erzeugte Verunreinigungen :in Verbindung mit Viehfutterstoffen wirksam und irreversibel reduziert.
Um die allgemeine Wirksamkeit der antimikrobiellen Aktivität von rohem Holzessig zu bestimmen, wurden Vergleichsbewertungen mit organischen Säuren vorgenommen, die gewöhnlich als antimikrobielle Mittel dienen, nämlich Propionsäure und Essigsäure. Die Vergleiche wurden mit folgenden Ergebnissen ausgeführt:
Beispiel 1 . ' ·
Vergleich: Roher Holzessig gegen Propionsäure·
Ein Mischinokulum aus Salmonella typhimurium, ATCC 14028, und einem bei Getreide auftretendem Stamm von Aspergillus flavus wurde durch Sprühen auf vier verschiedene Polysaccharid/Cellulose-Substrate mit einer Dichte von 50.000 Organismen/Sporen pro g Substrat aufgetragen. Roher Holzessig wurde in einer Anwendungsrate von 250 g pro t Testsubstrat angewendet.
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Testsubstrate: ·
behandelt, unbehandelt " Mikrobe (bakterielle und Schimmel"
(Testproben -TOO g/ pilzsporey . Dichte/g, nach einwöchiger
• Substrat) · · Inkubation bei 26-280C
■ · ' S. typhimürium A. flavus
. ·' · . ■ Roher Propions. Roher Propions,
.· Holzessig Holzessig
1) Maismehl 1.000 5.000 " 15.000 22.000
unbehandelte · ·
Kontrolle: (40.000) (50.000).'...
2) Weizenmehl: 6.000 8.000 20.000 25.000
unbehandelte
Kontrolle: (45.000) (50.000)
3) Reisschalen 12.000 18.000 22.000 30.000
unbehande1te
Kontrolle: (50.000) (50.000)
4) Sojaschrot 10.000 15.000 20.000 25.000
unbehandelte
Kontrolle: · . (50.000) (50.000)
Nach den obigen Befunden ist der rohe Holzessig bei Anwendung gleicher Konzentrationen und Volumina an rohem Holzessig und Propionsäure durch Sprühen auf experimentell verunreinigte cellulosische Substrate um 20 bis 30 % wirksamer hinsichtlich der. Reduzierung der Dichten der experimentellen Inokula.
Beispiel 2
Vergleich: Roher Holzessig gegen Essisäure
Sensitiv!tatstestplatten-Bewertungsmethode:
2,54 -cm-Platten von Whatman No. 1-Chromatographiepapier (0,16 mm stark, mittlere Fließgeschwindigkeit).werden in eine 100%-ige Konzentration der Testsäuren getaucht und getränkt und auf Sensitivitätsagarplattenflachen gelegt (Meuller-Einton mit 5 % Schafsblut) ,. die zuvor mit Testorganismen "besäet" worden waren.
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Testorganismen auf den "besäeten" Agarplatten
Bacillus stearothermophilus ATCC 7953
Salmonella typhimurium ATCC 14028
Candida albicans ATCC 10231
*Aspergillus flavus ATCC 9643
*Aspergillus niger ATCC 9642
*Chaetomium globosum ATCC 6205
*Penicillium funiculosum ATCC 11797
beobachtete Zone d. antimikrobiellen Aktivität (mm)
Roher Holzessig Essigsäure
1.5, 0.;-, .4- . • 12,0
10,0', 9,0
14,0. 13,0 "
10,0 ■ 9,0 .
. 9,0 9,0
12,0 11,0
13,0 13,0
* genügen den Militärspezifikationen' für Pilzfestigkeitstestung..
Aus den im Beispiel 2 erhaltenen Ergebnissen wird ersichtlich, daß roher Holzessig hinsichtlich der Bekämpfung oder Inhibierung von Mikroben, d.h. der antimikrpbiellen Aktivität der
Essigsäure gleichwertig oder überlegen ist, wenn er wie oben angegeben nach der Methode auf einer Sensitivitätsplatte be-r Wertet wird. ■ . ■ ·
Während die voranstehenden beiden Beispiele die bedeutsame Wirksamkeit von·rohem Holzessig als antimikrobielles Mittel, verglichen mit der entsprechenden Aktivität von Propionsäure und Essigsäure, beides anerkannte und angewendete antimikrobielle Mittel zur Konservierung von Viehfutterstoffen,.demonstrieren, wurde außerdem gefunden, daß diese beobachtete günstige Aktivität des rohen Holzessigs wirkungssteigernd erhöht werden
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COPY
•": "" 30A0728
-Vi-
kann durch Komplexierung desselben mit bestimmten chemischen Zusätzen.
Zum .Beispiel wurde gefunden, daß eine sichere und wirksame Potenzi'erung der antimikrobiellen Eigenschaften von rohem Holzessig und eine wirksame Pufferung und Modifizierung seiner Aktivitätsrate erreicht werden kann durch Komplexierung des rohen Holzessigs mit nichttoxischer Äthylendiamintetraessigsäure (EDTA) ', deren Natriumsalzen (Dinatriumedetat, Na2EDTA und/oder Trinatriumsalz, Na3EDTA und/oder Tetranatriumsalz, Na4EDTA) und/oder deren Calciumsalz CaEDTA sowie mit einer Reihe nahe' verwandter Verbindungen, die schlecht oder langsam·dissoziierbare Chelatkomplexe mit vielen divalenten .(zweiwertigen) und trivalenten Kationen bilden. Der gleiche chemische Zusatz fungiert auch als Sequestriermittel, als Wasser weichmachendes Mittel, als Penetriermittel und Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung.
Neben den günstigen Verstärkungseffekten durch den Zusatz von EDTA, wie oben dargelegt, wurde gefunden, daß die Fähigkeit von rohem Holzessig zur wirksamen Penetration durch Zell/Sporenmembranen verstärkt wird durch Inkorporieren von wenig Schaum bildenden, nichtionischen synthetischen Detergentien (Syndets) ,'wie .Glykoläthern, die so wirken, daß sie die konservierende Verbindung über dem behandelten Substrat gleichmäßig verteilen.
Die folgenden-Labordaten demonstrieren die voranstehenden Beobachtungen und Schlußfolgerungen:
Unter Verwendung eines Testinokulums aus Mischkulturen von Pseudomonas Sp., Proteus Sp. und Enterobacter Sp. mit gleichen Dichten wurden bis zu insgesamt 1x10 pro g der rohen Holzessigkonzentrationen, mit und ohne Verstärkerzusätze, durch Sprühen auf experimentell verunreinigtes Maisganzkorn aufgetragen. Die folgende bevorzugte Formulierung des rohen HoIz-
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essigs mit Zusätzisn; die eine Grundzusammensetzung für den erfindungsgemäßen antimikrobiellen Komplex darstellt, wurde eingesetzt: . ·
"-■-.·. · Formulierung I · '.
-D,-4/0. 9 eines trockenen Natrium- und/oder Calciumsalzes ., von EDTA, gelöst in 100 g Isopropanol (Isopropylalkohol)
2) 4,0 g·nichtionisches synthetisches Detergens, z:B. Glykol-„ äther; (Syndet); und ·<^ ■ . ■ .·'.'/
3) genügend roher Holzessig, um das Gesamtvolumen auf 1,89" 1 (annähernd 3.600 g) einzustellen. ■ ·
Konzentration
an rohem Holzessig
(ppm) mit u. ohne
Verstärkerzusatz,
aufgetragen durch
Sprühen auf experim. verunreinigtes Maisganzkorn
500 ppm m. 100 ppm Tetranatriumsalz von EDTA und
100 ppm nichtionischen
./w t'f"1 *"· ivw i-'i-'i" Tetra~ natriumsalz
100 ppm nichrioi
Syndet-Zusätzen
500 ppm ohne Zusätze 400 ppm mit Zusätzen 400 ppm ohne Zusätze 300 ppm mit Zusätzen 300 ppm ohne Zusätze 200 ppm mit Zusätzen 200 ppm ohne Zusätze
Bakterielle ' Prozent (%) Dichte,· g Mischtest-, Reduktion d. kulturinokulum ■ Änfangsdichte dg nach 1 Woche ' Inokulums (1xT0 / Exponierung
25.000
200.00.0
50.000 '·
150.0.00
100.. 000 ■■·
200.000
300.000
600.000
97,5 80 f0 95,0 85,0 90,0 80,0 70,0 40,0
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IT
Aus obigem ist zu ersehen, daß die antimikrobiell Aktivität des rohen Holzessigs durch Komplexieren von rohem Holzessig mit den angegebenen Zusätzen eines nichtionischen synthetischen Detergens und dem Tetranatriumsalz des EDTA um annähernd 20 % oder mehr erhöht wird.
Außerdem wurde gefunden, daß die Inkorporierung von niedrigen .Konzentrationen an organischen Säuren, wie Propionsäure, eine zusätzliche Verstärkung der antimikrobiellen Aktivität von rohem Holzessig hervorbringt, im wesentlichen entsprechend der folgenden Formulierung:
Formulierung II
1) 4,0 g eines trockenen Natrium- und/oder Calciumsalzes von EDTA, gelöst in 100 g Isopropanol (Isopropy!alkohol);
2) 4,0 g eines nichtionischen synthetischen Detergens, z.B. Glykoläther, (Syndet);
3) annähernd 224 g der entsprechenden organischen Säure, wie Propionsäure; und
4) genügend roher Holzessig, um das Gesamtvolumen auf annähernd 1,89 1 (annähernd 3.600 g) einzustellen.
Die obigen zwei Formulierungen/Komplexe können in der Praxis auf verschiedene tierische Nährstoffe mit Gebrauchskonzentrationen aufgebracht werden,die von 454 g bis 2,268 kg pro Tonne reichen, wobei die Konzentration mit dem Feuchtegehalt des zu behandelnden Substrats variiert. Zusätzlich können wasserlösliche Formen des EDTA an Stelle der angegebenen alkohollöslichen Formen eingesetzt werden.
Zur Bestätigung der voranstehenden Beobachtungen wurden die folgenden drei komplexierten Formuleringen des rohen Holzessigs bewertet:
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(1) Roher Holzessig plus Trinatriumsalz von N-Hydroxyäthylen-(diamintriessigsäure) * . "·.'... ·
(2) Roher Holzessig, plus Diamintriessigsäure plus nichtioni-
• sches synthetisches Detergens (Glykoläther)*. '
(3) Roher Holzessig plus Diamintriessigsäure plus nichtioni- .... · sches synthetisches Detergens Glykoläther"plus Propionsäure*. ·'" · ·' ' --_'". '.■·· '·
* Die Konzentrationen der angegebenen Bestandteile/Zusätze waren die der Formulierung I und/oder II. . " .
Methodik;
Die antimikrobielle Sensitivitatstestplatten(scheiben)-Methode wurde angewendet, wobei 2,54 cm große quadratische Platten von Whatman No. 1 Chromatographiepapier, 0,16.mm Einzelstärke, mittlere Fließgeschwindigkeit, verwendet wurden. Eine Dreifachstärkt des "Platten"papiers wurde durch Tauchen.mit.der jeweiligen betreffenden Formulierung getränkt und dann auf der Fläche vcn lOOmm-Agarplatten zentriert .(Meüller-Hintoh mit 5,0 % Schafsblut) , die vorher mit Testorgariismen. durch Betupfen besäet wor- · den waren; die Aktivitatszone wurde bestimmt.' :
Ergebnisse; ■ . ' .
Testorganismus beobachtete Zone d. antimikrobiellen
z. Inokulierung Aktivität (mm) nach 72stünd. Inkubation
(Saat) d. Test- bei 370C (Bakterien) und 96stündigen
plattenfläche Inkubation bei 28°C (Pilze)
flavus 1) Roher 2) Roher 3) Roher
Holzessig Holzessig Holzessig
niger + EDTA + EDTA + EDTA
+ Syndet". + Syndet
+ Propionsäure
Aspergillus
ATCC 964 3 13,0 • 15,0 21,0
Aspergillus
ATCC 9642 12,0 14,0 . 22,0
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COPY
Testorganismus
ζ. Inokulierung
(Saat) d. Testplattenfläche
beobachtete Zone d. antimikrobiellen
Aktivität (mm) nach 72stünd. Inkubation bei 370C (Bakterien) und 96stündigen
Inkubation bei 280C (Pilze)
.1) Roher 2) Roher 3) Roher
• Holzessig Holzessig Holzessig + EDTA . + EDTA + EDTA
. + Syndet
Candida' albicans ■ ·. 7,0 ATCC 10231 ■■-■■■
Chaetomium globosum
ATCC 6205
Gibberella zeae
ATCC 24688
Trichoderma viride
QM 9123".
Bacillus cereus, aerober Sporenbildner
Bacillus stearothermophilus, aerober Sporenbildner
ATCC 7953 16,0
Enterobacter aerogenes, Lactose-Fermenter, gramnegativ . · ' .15,0
Serratia marcescens,
Lysin- und Ornithin-decarboxylase-positiv 10,0
Salmonella typhimurium ATCC 140.28 . 17,0
10,0
16, 0 18,0
15, 0 17,0
13, 0 14,0
12, 0 15,0
18,0
16,0
15,0
18,0
+ Syndet
+ Propionsäure
Die obigen Resultate bestätigen, daß die Zugabe des synthetischen Detergens Glykoläther die Zone der antimikrobiellen Aktivität um durchschnittlich 16 % erhöht, was hauptsächlich der Steigerung in der Penetration und Wanderung der aktiven Bestandteile als Ergebnis einer geringeren Oberflächenspannung zugeschrieben wird. Daneben scheint die Verstärkung des
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rohen Holzessig-Komplexes mit Propionsäure gemäß Formulierung II die antimikrobielle Aktivität des rohen Holzessigkomplexes der Formulierung I gegenüber den in Betracht gezogenen Testorganismen um im wesentlichen durchschnittlich 23 .%. zu erhöhen. '
Aus der voranstehenden Beschreibung wird der Fachmann erkennen, daß roher Holzessig ein einzigartiger antimikrobieller Schutzstoff ist, der eine natürliche Vorgabe von Bestandteilen liefert, von denen jeder eine antimikrobielle Wirkung zeigt. Von nicht geringer Bedeutung ist, daß dieses Mittel, mit oder ohne Verstärkerzusätze, ein chemischer nichtkorrodierender, ungiftiger, nichtalkalischer Komplex ist, der· sicherer gehandhabt werden kann als die meisten gewöhnlich verwendeten antimikrobiellen Mittel, wie Essigsäure und Propionsäure. Während die letzteren Säuren in hohen Konzentrationen (50 bis 100 %) bei gegebenen Applikationsraten (d.h. 4,54 bis 9,07 kg pro t) in oder auf Viehfutterbestandteilen,, wie Mais hoher Feuchtigkeit, angewendet werden, ist roher Holzessig im Ergebnis eine hichtalkalische, weniger konzentrierte und daher sicherere Chemikalie zur Viehfutterkonservierung. Des weiteren konnte nachgewiesen werden, daß selektive Zusätze·, wie hier gelehrt, die normale antimikrobielle Aktivität dieses Mittels wirksam verstärken und zwar mit überraschenden. Anteilen. Ro- · her Holzessig, mit oder ohne Zusätze, dient in jeder Form zur wirksamen Reduzierung und Bekämpfung natürlicher oder' experimentell' gesetzter mikrobieller!Verunreinigungen, die bei Tierfutterbestandteilen mit auftreten.' '
Dr.Ro/bm
1 30033/0572

Claims (1)

  1. TKLMKDCE B. TRIBBLE
    1740 East Mission Kills Road, Northbrook,.Illinois 60062 und 1205 Devonshire, Grosse Pont Park, Michigan 28230, V. St. A.
    Patentansprüche
    1. Antimikrobielles Mittel zum Schutz von Tierfutter, gekennzeichnet durch einen Gehalt an rohem Holzessig (pyroligneous acid). . ■ · : ·
    2. Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es neben dem rohen Holzessig auch Diamintriessigsäure oder -tetraessigsäure enthält.
    130Q33L/Q572
    3. Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es neben dem rohen Holzessig auch Äthylendiamintetraessigsäure enthält.
    •4. Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es zusätzlich einen Verstärker aus der folgenden Gruppe enthält: .'.'..
    Äthylendiamintetraessigsäure (EDTA), dessen Natriumsalz, . · . .. binatriumsalz", Trinatriumsalz, Tetranatriumsalz und/oder Calciumsalz.
    5. Antimikrobielles Mittel nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ein nichtionisches synthetisches Detergens enthält.
    6. Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieses synthetische Detergens ein Glykoläther ist.
    7. Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es auch Propionsäure enthält.
    •8. Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Detergens im wesentlichen in folgenden Anteilverhältnissen enthalten ist:
    .4g EDTA
    4 g Glykoläther und 3.600 g roher Holzessig.
    9. Antimikrobielles Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Propionsäure im wesentlichen in folgenden Anteilverhältnissen enthalten ist:
    4 g EDTA
    4 g Glykoläther . · 244 g Propionsäure und
    3.600 g roher Holzessig.
    130 0 3 3/0572
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