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Title:
METHOD FOR PRODUCING AND USING LYSINE FORMIATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/027799
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of lysine formiate in foods and pharmaceutical and cosmetic preparations. The invention also relates to a method for producing said lysine formiate by eluting lysine from an ion exchanger.

Inventors:
EIDELSBURGER ULRICH (DE)
VON DEM BUSSCHE-HUENNEFELD LIN (DE)
MEYER JOACHIM (DE)
GAUS GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/007437
Publication Date:
June 10, 1999
Filing Date:
November 19, 1998
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
EIDELSBURGER ULRICH (DE)
VON DEM BUSSCHE HUENNEFELD LIN (DE)
MEYER JOACHIM (DE)
GAUS GUENTER (DE)
International Classes:
A23K20/142; A23K30/15; A23L3/3526; A23L33/175; A61K8/44; A61K31/195; A61K31/198; A61Q19/00; C07C231/02; C07C231/22; C07C233/47; (IPC1-7): A23K1/16; A23L1/305; A61K7/48; A61K31/195
Domestic Patent References:
WO1996040618A21996-12-19
Foreign References:
US3024272A1962-03-06
EP0069659A11983-01-12
US4919945A1990-04-24
Other References:
EDMONDS M.: "Effect of excess levels of methionine , tryptophan , arginine , lysine or threonine on growth and dietary choice in the pig", J.ANIM. SCI., vol. 65, 1987, pages 179 - 185, XP002098735
Attorney, Agent or Firm:
BASF AKTIENGESELLSCHAFT (Ludwigshafen, DE)
BASF AKTIENGESELLSCHAFT (Ludwigshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verwendung von Lysinformiaten in Nahrungsmitteln, in pharma zeutischen oder kosmetischen Zubereitungen.
2. Verwendung nach Anspruch 1 in Nahrungsmitteln.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2 in Futtermitteln.
4. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 3 in Futtermitteln für monogastrische Tiere.
5. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 4 in Schweineoder Geflügelfutter.
6. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5 in Mengen von 0,01 bis 1,0 Gew.% bezogen auf die gesamte Nahrungsmittelmenge.
7. Kosmetische oder pharmazeutische Zubereitungen enthaltend Lysinformiate.
8. Nahrungsmittel enthaltend Lysinformiate.
9. Futtermittel enthaltend Lysinformiate.
10. Verfahren zur Herstellung von flüssigen Lysinformiaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Lysin mit Ameisensäure von einem Ionentauscher eluiert.
11. Verfahren zur Herstellung von flüssigen Lysinformiaten, da durch gekennzeichnet, daB man Lysin mit einer Base vom Ionen tauscher eluiert, die Base anschließend ganz oder teilweise entfernt und die so erhaltene Lösung mit Ameisensäure mischt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daB als Base NH3 verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daB die Lösung ganz oder teilweise neutralisiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, daB man die Lösung bezogen auf das enthaltene Lysin mit mindestens 0,1 MolÄquivalenten Ameisensäure mischt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, daß man die Lösung bezogen auf das enthaltene Lysin in stöchiometrischen Mengen (1 : 1) mit Ameisensäure mischt.
16. Verfahren zur Herstellung von festen Lysinformiaten aus den flüssigen Lysinformiaten gemäB den Ansprüchen 11 bis 15, da durch gekennzeichnet, da# die Salze aus den Lösungen isoliert und anschlie#end getrocknet werden.
Description:
Verfahren zur Herstellung und Verwendung von Lysinformiat Beschreibung Die Erfindung betrifft die Verwendung von Lysinformiat in Nah- rungsmitteln, in pharmazeutischen und kosmetischen Zubereitungen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

L-Lysin findet als essentielle Aminosäure eine breite Anwendung als Zusatz in Nahrungs-und Futtermitteln. Besonders häufig wird es zur Herstellung diätetischen Lebensmittel und Futtermitteln verwendet. Auch in der Medizin beispielsweise als Bestandteil von Infusionslösungen wird Lysin breit angewendet. L-Lysin fördert beispielsweise das Knochenwachstum und regt die Zellteilung-und Nucleosidsynthese an.

Über 90 % des weltweit synthetisierten L-Lysins wird für die Herstellung von Futtermitteln speziell für die Herstellung von Schweine-oder Geflügelfutter verwendet. Die Verwendung von L-Lysin zur Futterherstellung dient der bedarfsgerechten Ver- sorgung der Tiere mit der in üblichen in der Tierernährung ver- wendeten Proteinquellen im UnterschuB vorhandenen essentiellen Aminosäure. Bei Verfütterung von Lysin wird die Limitierung aufgehoben und die zootechnischen Leistungen der Tiere können deutlich gesteigert werden.

Die zumeist verwendete Form von L-Lysin ist aus Stabilitäts- und herstellungstechnischen Gründen das L-Lysin-Monohydro- chlorid (L-Lysin-HCl). Die Verwendung von Lysin-Hydrochlorid in Geflügelfutter hat zur Folge, daB die Tiere verstärkt Wasser (US 4,919,945) aufnehmen. Dadurch kann es sehr häufig zu dem un- erwünschtem sogenanntem"wet litter"und damit zu einer erhöhten Infektionsgefahr der Tiere kommen. Auch das Wachstum der Vögel kann durch erhöhte Chloridgaben negativ beeinflubt werden. Dar- über hinaus haben basische Aminosäuren in Form ihrer Chloridsalze einen sehr bitteren Geschmack, der ebenfalls zu einer geringeren Nahrstoffaufnahme durch die Tiere führt.

Bei der Verwendung von L-Lysin-Hydrochlorid in der Medizin kann es beispielsweise in Infusionslösungen eine hyperchlorämische metabolische Acidose verursachen. Die Verwendung derartiger Infusionslösungen bei Patienten, die an Niereninsuffizienz leiden, führt zu einer unerwünschten weiteren Belastung des schon gestörten Elektrolythaushalts des Patienten durch die Chloridionen. Die Verwendung von L-Lysin in Form der freien

Base ist in Infusionslösungen aufgrund des basischen pH-Wertes problematisch.

Die Verwendung von L-Lysin in Form der freien Base führt zu Säure-Basen-Probleme. Durch den hohen pH-Wert der freien Base kann es besonders bei den für die Herstellung von Futtermitteln üblichen Hitzebehandlungen zu Maillard-Reaktion mit Zuckern oder Isopeptid-Bindungen im Nahrungsmittel kommen, was zu einer Ver- ringerung des Nährwertes des Futters führt.

Von Edmonds et al. werden Versuche zur Wirkung der Aminosäuren Methionin, Phenylalanin, Histidin, Isoleucin, Valin, Leucin, Tryptophan, Threonin, Arginin und Lysin in der Tierernährung bei Schweinen und Geflügel (J. Nutr. Vol. 117, No. 5,1987 : 1396- 1401 und J. Anim. Sci. Vol. 65, No. 3,1987 : 699-705) sowie zur Wechselwirkung zwischen Lysin und Arginin (J. Anim. Sci. Vol. 65, 1987 : 179-185) bei der Aminosäureaufnahme durch die Tiere beschrieben. Um Säure-Basen-Probleme zu vermeiden, wurde L-Lysin- acetat in den Versuchen verwendet. Von Nachteil bei der Ver- wendung von Lysinacetat ist, daB Lysinacetat keine oder nur eine unzureichende mikrostatische oder mikrozide Wirkung aufweist.

WO 96/40618 beschreibt konzentrierte wässrige Lysinpropionat- lösungen und ihre Verwendung in Tierfutter. Trotz der Verwendung sehr konzentrierter Lösungen wird durch die Zugabe des Lysin- propionats eine erhebliche Menge Wasser ins Futter eingebracht.

Dies führt zu feuchteren Produkten, die leichter verderben können und gegebenenfalls getrocknet werden müssen.

Von US 3,0224,272 wird L-Lysinpropionat beansprucht. Das bean- spruchte L-Lysinpropionat zeigt gute fungizide Wirkung. Es wird deshalb, wie der Beschreibung zu entnehmen ist, zur Konservierung von Backwaren oder sonstigen für den Menschen gedachten Nahrungs- mitteln verwendet, die durch die Wirkung von Pilzen verderben können. Von Nachteil bei der Verwendung von L-Lysinpropionat ist, daß die im Salz vorhandene Propionsäure nur eine schwache bakteriostatische bzw. bakteriozide Wirkung hat und der Verderb von Lebensmitteln durch die Wirkung von Bakterien nur unzu- reichend verhindert werden kann.

Es bestand daher die Aufgabe ein festes oder flüssiges L-Lysin- salz zur Verfügung zu stellen, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist und eine hohe nutritive Wirkung bei einer hohen und/oder dauerhaften bioziden und/oder biostatischen Wirkung besitzt. Das feste Endprodukt sollte außerdem gute Lager-und

Verarbeitungseigenschaften aufweisen. Es sollte vorteilhafter- weise in fester wie in flüssiger Form herstellbar sein.

Es wurde gefunden, daB sich die gewünschten Eigenschaften mit Lysinformiaten erzielen lassen. Die Kristallstruktur dieser Lysinformiate wurde in Acta Crystallographica von Suresh et al.

(1995 : 353-358) beschriebenen.

Die für die erfindungsgemäBe Verwendung hergestellten Lysin- formiate aus L-Lysinformiat, D-Lysinformiat oder DL-Lysinformiat enthalten vorteilhafterweise je ein Mol Lysin pro ein Mol Ameisensäure. Es können jedoch auch Lysin-Ameisensäuresalze hergestellt werden, die mehr oder weniger als ein Mol Ameisen- säure pro Mol Lysin enthalten. Durch Erhöhung der Ameisensäure- konzentration über ein Mol pro Mol Lysin kann die konservierende Wirkung der Lysinformiate deutlich gesteigert werden. Bevorzugt werden die Lysinformiate aus L-Lysin hergestellt. Flüssige Lysin- formiate können ebenfalls Ameisensäure im Überschuß ggf. in neutralisierter Form oder Lysin im Überschuß enthalten. Neben Lysinformiat können die festen oder flüssigen Lysinformiate weitere Salze der Ameisensäure wie Alkali-, Erdalkali-, Eisen- oder Ammoniumsalze enthalten.

Lysinquellen fur die Herstellung von Lysinformiaten sind bei- spielsweise Proteine aus denen über Hydrolyse mit Säuren L-Lysin gewonnen werden kann. Über die chemische Synthese beispielsweise aus DL-a-Amino-E-caprolactam sind D, L-Lysin und durch anschlie- ßende Racematspaltung auch L-Lysin und D-Lysin zugänglich.

Üblicherweise wird L-Lysin über ein fermentatives Verfahren mit Hilfe von Mikroorganismen im wesentlichen der Gattungen Coryne- bacterium, Brevibacterium, Arthorbacter, Microbacterium, Bacillus oder Nocardia und einer anschlieBenden Aufreinigung vorteil- hafterweise über einen Ionentauscher gewonnen. Dabei kann die Fermentationsbrühe direkt oder nach Abtrennung der Biomasse auf den Ionentauscher gegeben werden. Mikrobiologische Verfahren zur Herstellung von L-Lysin werden beispielsweise in Trends of Biotechnology 1 (1983 : 70-74) beschrieben. Das an den Ionen- tauscher gebundene Lysin wird dabei zur Herstellung der Lysin- formiate vorteilhafterweise mit Ameisensäure vom Kationen- austauscher eluiert, eingeengt und gegebenenfalls getrocknet.

Üblicherweise wird das fermentativ hergestellte Lysin an einen Anionenaustauscher gebunden und mit Ammoniak oder einer anderen Base eluiert. Das Gegenion kann anschlieBend vorteilhafterweise ganz oder teilweise beispielsweise aber eine Elektodialyse oder im Falle von NH3 als Base über Strippen zur Herstellung der Lysinformiate abgetrennt werden. Auch die Herstellung von Lysin- formiaten direkt aus der Fermentationsbrühe nach Abtrennung der

Biomasse, Zugabe von Ameisensäure und anschlieBender Aufkonzen- trierung ist denkbar. Die so hergestellten Lysinformiatlösungen enthalten mindestens 0,1 Mol-Äquivalente Ameisensäure, vorzugs- weise 0,5 bis 5 Mol-Äquivalente Ameisensäure pro Mol-Äquivalent Lysin. Besonders bevorzugt enthalten diese Lysinformiatlösungen Lysin und Ameisensäure in stöchiometrischen Mengen.

Die Lysinformiatlösungen können außer Lysinformiat noch weitere Alkali-oder Erdalkalisalze und/oder Ammoniumsalze der Ameisen- säure enthalten, die beispielsweise aus der Neutralisation der nicht vollständig entfernten Base, die zur Elution des Lysins vom Ionentauscher verwendet wurde, entstehen. Auch diese Lösungen können einen Überschuß an Ameisensäure enthalten.

Aus den oben genannten flüssigen Lysinformiatlösungen können feste Lysinformiate über Kristallisation und/oder aber dem Fach- mann bekannten Aufkonzentrierungs-und/oder Trocknungsverfahren wie Sprühtrocknungs-oder Wirbelschichttrocknungsverfahren her- gestellt werden.

Lysinformiate können auch vorteilhaft ausgehend von wäBrigen Lysin-Lösungen oder von festem Lysin, die Lysin in Form der freien Base enthalten, durch Zusatz von Ameisensäure hergestellt werden. Die erhaltenen Lösungen werden anschließend vorteil- hafterweise im Vakuum unter Erhitzen eingeengt, wodurch entweder ein Konzentrat oder ein festes Produkt entsteht.

Neben der nutritiven Wirkung des Lysins besitzen die Lysin- formiate durch den Ameisensäureanteil eine konservierende Wirkung, die das Futter vor mikrobiellem Verderb schützt und auf- grund der bakteriziden Eigenschaften insbesondere bei Jungtieren, wie zum Beispiel Ferkeln, die Leistung und Gesundheit verbessern kann. Der Ameisensäureanteil zeigt in den Lysinformiaten im Gegensatz zur freien Säure keine oder eine nur sehr geringe korrodierende Wirkung. Die Lysinformiate sind je nach der zur Herstellung verwendeten Ameisensäurekonzentration geruchslos bis leicht riechend, das heißt ein stechender Ameisensäuregeruch ist nicht feststellbar. Das Produkt läßt sich deshalb sehr leicht handhaben.

Die Lysinformiate werden nach der erfindungsgemäßen Verwendung vorteilhaft in Nahrungsmitteln, bevorzugt in der Tierernährung eingesetzt, besonders bevorzugt als Zusatz in Futter für Schweine, Ferkel und Geflügel, wie z. B. Legehennen, Broiler oder Puten. Dabei können sie allen üblichen Tierfuttern wie beispielsweise Mischfutter und/oder Einzelfutter wie Futter- getreide wie Weizen, Hafer, Roggen, Gerste sowie Hülsenfrüchte,

Mais oder"Corn-cob-mix"zugesetzt werden. Die Lysinformiate können den Futtermitteln direkt zugesetzt werden oder in Form von sogenannten"Prämixen", in denen sie mit anderen Futterhilfs- stoffen vor Anwendung abgemischt worden.

Als Hilfsstoffe können den Lysinformiaten alle in der Landwirt- schaft üblichen Hilfsstoffe zugegeben werden, wie Aromastoffe, Farbstoffe, Appetitanreger, Antibiotika, Probiotika und/oder Enzyme. Die Hilfsstoffe werden vorteilhafterweise in einer Menge von 0,1 Gew.-h bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Lysin- formiate zugegeben, bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%.

Je nach Zusammensetzung des Futtermittels sind unterschiedliche Aufwandmengen der Lysinformiate vorteilhaft. In der Regel ist ein Zusatz von 0,1-10 kg pro Tonne Tierfutter ausreichend fur eine Lysinsupplementierung sowie eine erfolgreiche Konservierung.

Bevorzugt werden die Lysinformiate in Mengen von 0,5-5 kg pro Tonne Tierfutter zugesetzt.

Die Lysinformiate können zur Herstellung der Futtermittel oder Futtermittelgemische in an sich bekannterweise verwendet werden.

Der Zusatz zum Futtermittel kann direkt nach der Ernte oder nach Lagerung erfolgen. Die festen und/oder flüssigen Lysinformiate können dem Futtermittel direkt oder in Form von Prämixen vorteil- hafterweise während der Pelletierung oder Extrusion des Futters aber beispielsweise eine Dosiereinrichtung zugesetzt werden. Auch ein Übersprühen der Futtermittel oder Prämixe mit Lysinformiat- lösungen ist möglich.

Auch in pharmazeutischen oder kosmetischen Zubereitungen können die Lysinformiate verwendet werden. Dabei können die Lysinfor- miate allen üblichen pharmazeutischen Zubereitungen, die für eine oral oder parenteral (subkutan, intravenös, intramuskulär, intra- perotoneal) Verabreichung geeignet sind, zugesetzt werden. Bevor- zugt ist die Verwendung in Parenteralia.

Unter pharmazeutischen oder kosmetischen Zubereitungen sind prinzipiell alle gebräuchlichen galenischen Applikationsformen ob fest oder flüssig zu verstehen wie Tablette, Filmtabletten, Kapseln, Pulver, Granulate, Dragees, Suppositorien, Lösungen, Salben, Cremes oder Sprays. Diese werden in üblicher Weise hergestellt.

Die pharmazeutischen oder kosmetischen Zubereitungen können daneben noch weitere Wirkstoffe, Konservierungsmittel, Lösever- mittler, Stabilisierungsmittel, Netzmittel, Emulgiermittel, Süss- mittel, Färbemittel, Aromatisierungsmittel. Salze zur Veränderung des osmotischen Druckes, Puffer, Überzugsmittel und/oder Anti- oxidantien enthalten.

Beispiele Beispiel 1 : Fermentative Herstellung von L-Lysin Fermentationsbrühe aus einer konventionellen Lysinfermentation mit Corynebacterium glutamicum ATCC 21526, wie in US 3,708,395 beschrieben, wurde durch Zentrifugation für 20 Minuten bei 20000 x g und 4 °C von der Zellmasse befreit. Die zellfreie Lösung wurde auf einen Amberlite 252H-Kationentauscher absorbiert und mit drei Säulenvolumina Wasser gewaschen. AnschlieBend wurde die Säule mit Ameisensäure (85% in Wasser) eluiert. Dabei wurde ein Eluat der folgenden Zusammensetzung erhalten : 11% Lysin, 70% Ameisensäure, 19% Wasser.

Beispiel 2 : Herstellung von Lysinformiat aus Fermentationsbrühe Die nach Beispiel 1 erzeugte Lösung wurde durch Aufkonzentrierung im Vakuum auf eine Endkonzentration von 50 % Lysin und 23,6 % Ameisensäure gebracht und anschliebend analysiert. Für die so er- zeugte Lösung ergab sich nach längerer Lagerdauer bzw. Lagerung bei 4 Graa Celsius eine zunehmende Kristallisation. Wurde eine solche Lösung bis zur Trockene im Vakuum eingeengt, so ergab sich ein konstanter Ameisensäurewert von 15,7 g Ameisensäure. Die NMR- Analyse dieser Kristalle ist Tabelle I zu entnehmen.

Beispiel 3 : Herstellung von Lysinformiat aus festem oder flüssigem Lysin Ausgehend von käuflichem Lysin x HC1 (Luta@-Lysin) wurde durch Elektrodialyse aus einer wässrigen Lösung des Lysin x HC1 eine HC1-freie Lysin-Base-Lösung (50% in Wasser) erzeugt. In einem zweiten Ansatz wurde käufliche Lysin-Base (Fluka) mit Wasser zu einer 50%-igen Lösung angesetzt. Der Absolutwert des Gehaltes an Lysin spielt dabei keine besondere Rolle. Der Lysin-Gehalt läßt sich, geht man von festem Lysin aus, sehr einfach aus dem ein- gesetzten Gewicht ermitteln, wurden Lösungen aufkonzentriert, erfolgte zur Analytik neben der rechnerischen Bestimmung eine experimentelle Wasserbestimmung.

Eine so erhaltene Lösung mit definiertem Lysin-Gehalt wurde dann mit mindestens einem Mol-Äquivalent Ameisensäure versetzt und bis zur Gewichtskonstanz im Vakuum unter Erhitzen eingeengt.

Ein Überschuß an eingesetzter Ameisensäure führte unter diesen Bedingungen zu dem gleichen Produkt das erhalten wurde, wenn ge- nau ein Äquivalent Säure eingesetzt wurde, da alle überschüssige Säure (das heiBt jede Menge gober ein Äquivalent) im Vakuum ent- fernt wird. Sollte mehr Ameisensäure im Produkt vorhanden sein, so muBte diese entweder anschlieBend zugesetzt werden oder aber das Produkt durfte nicht vollständig eingeengt werden.

Bei dem nach der Einengung erhaltenden Feststoff handelte es sich um das erwünschte Lysinformiat, das nicht mehr weiter auf- gereinigt werden mußte.

Zu 100,1 g einer 50% igen Lysin-Lösung (Fluka, 0342 mol) wurden 17,0 g Ameisensäure (0,369 mol) unter Rühren zugesetzt. Das Lysin/Carbonsäure-Verhältnis betrug 1 : 1,08. Die zunächst klare Lösung bildete bald einen kristallinen Festkörper aus. Das ge- samte Gemisch wurde im Vakuum eingeengt und der resultierende Feststoff einer weiteren Trocknung unterzogen. Die Gewichtskon- stanz wurde bei 65 g erreicht. Das Produkt war ein 1 : 1 Gemisch (= Salz) aus Lysin und Ameisensäure, das keiner weiteren Reini- gung bedurfte.

Entsprechend wurde aus festem Lysin zunächst eine Lösung beliebi- ger Konzentration hergestellt, zu der anschließend die Säure zu- gegeben wurde. Da überschüssiges Wasser wieder entfernt werden muB, empfiehlt sich eine Säurelösung in der Nähe der Sättigungs- grenze. Tabelle I gibt verschiedene Ansätze wieder.

Tabelle I : Herstellung von Lysinformiat Ansatz II III Einwaage bzw. 50, 0 g Lysin 50,0 g Lysin 50,0 g Lysin Gehalt flüssig fest fest Einwaage bzw. 15,7 g Ameisen-15,7 g Ameisen-23,6 g Ameisen- Gehalt säure säure säure Mol Lysin 0, 342 0, 342 0,342 Mol Säure 0, 342 0, 342 0, 51 Ausbeute : Theorie in g 65, 7 65, 7 73,6 Rückstand in g 64, 1 65, 8 65,1 Verlust in % 2,4 0 11,6

Ansatz I II III NMR 13C spekt. rein spekt. rein >>95% % C Theorie 43, 75 43, 75 43,75 % Theorie 8,40 8, 40 8,40 % Theorie 33, 28 33,28 33,28 % Theorie 14, 58 14, 58 14,58 % gefunden 43,7 43, 5 42,5 % gefunden 8,8 8, 8 8,7 % gefunden 33,0 33,9 34,2 % N gefunden 14, 6 14,3 14,2 Aussehen hellgelbes Pulver Geruch nach Aminosäure leicht nach Ameisensaure pH-Wert/10%ige 6,2 6,5 4,6 Lösung Beispiel 4 : Herstellung von Lysinformiat über Elution mit Base Eine nach Beispiel 1 erzeugte Lysinlösung wurde einer konven- tionellen Aufarbeitung unterworfen. Dabei wurde die Fermen- tationsbrühe an Dowex50-Ionenaustauscher adsorbiert, mit Wasser gewaschen und mit NH3-Lösung eluiert. Aus dem Eluat wurde mittels Vakuum und Erwärmen der Anteil an NH3 und zusätzlich Wasser ent- fernt. Danach wurde eine 38,4% ige Lysin-Base-Lösung in Wasser er- halten. Diese wurde mit stöchiometrischen Mengen an Ameisensäure versetzt, auf 50 % Lysingehalt aufkonzentriert und analysiert. Es wurde eine Lysinformiatzusammensetzung ermittelt, die den in Bei- spiel 1 (Tabelle I, I und II) genannten Lysinformiaten entsprach.

Beispiel 5 : Fütterungsversuch mit Ferkeln Der Versuch wurde mit 48 Ferkeln (Deutsche Landrasse x Pietrain) durchgeführt. Die Tiere waren zu Versuchsbeginn 30 Tage alt und hatten eine mittlere Lebendmasse von 7,6 kg. Die Tiere stammten aus 9 Würfen, wobei aus jedem Wurf 5 Tiere ausgewählt wurden, die nach dem Prinzip der Blockbildung zufällig auf die 5 Behandlungs- gruppen verteilt wurden. Den Gruppen I, II und IV wurde aus einem Wurf noch ein zusätzliches Tier zugeteilt. Die Wirksamkeit der beiden verwendeten Lysinpräparationen (L-Lysin x HC1 und Lysin- formiat) wurden nach dem in Tabelle II dargestellten Behandlungs- schema untersucht.

Tabelle II : Versuchsgruppen und Lysinzulage

Gruppe Tiere/Gruppe Lysinzulage % Testsubstanz % I 10 II 10 0,12 0,153 L-Lysin x HCI III9 0,24 0,306 L-Lysin x HCI IV10 0, 12 0,16 L-Lysinformiat V 9 0,24 0,32 L-Lysinformiat Gruppe I als Negativkontrolle erhielt das Basisfutter ohne Lysin- zulage. In Gruppe II und III wurden dem Basisfutter 0,12 bzw.

0,24 % Lysinäquivalente in Form des Handelsproduktes Luta-Lysins (L-Lysin x HCI, > 78 % L-Lysin, Vertrieb : BASF AG, Ludwigshafen) zugesetzt. In Gruppe IV und V wurden ebenfalls 0,12 bzw. 0,24 % Lysinäquivalente mit der Testsubstanz L-Lysinformiat supplemen- tiert. Das Lysinformiat hergestellt nach Beispiel 1 oder 2 ent- hielt 75 % Lysinaktivitat und einen Formiatanteil von 25 %. Die Zusammensetzung des verwendeten Basisfutters ist in Tabelle III aufgezeigt. Durch die Verwendung von praxisüblichen, aber lysi- narmen Komponenten wurde ein niedriger Basisgehalt an Lysin an- gestrebt, der nur etwa 60 % des Lysinbedarfes der Ferkel decken sollte. Damit sollten gute Voraussetzungen für die Messung der Wirksamkeit der Lysinzulagen geschaffen werden. Das Basisfutter wurde mit DL-Methionin und L-Threonin ergänzt, um eine bedarfsge- rechte Versorgung an diesen Aminosäuren zu gewährleisten und da- mit Lysin eindeutig erstlimitierend wirkt. Mit Ausnahme von Lysin entsprach das eingesetzte Futter mit 17,7 % Rohprotein, 13,1 MJ ME/kg (= umsetzbare Energie), 0,9 % Calcium und 0,7 % Phosphor den Bedarfsanforderungen für Ferkelaufzuchtfutter II nach Normtyp (gemäB Futtermittelgesetz Anlage II, Mischfuttermittel Nr. 2.3).

Das analysierte Aminosäurenmuster des Basisfutters (Tabelle IV) ergab eine Lysinkonzentration von 0,77 % und damit gegenüber dem Bedarf von 1,1-1,2 % Lysin im Futter eine deutliche Unter- versorgung. Alle weiteren Aminosäuren waren bedarfdeckend ent- halten. Die Futtermischungen wurden pelletiert.

Die Ferkel wurden in einem vollklimatisierten Versuchsstall in Einzelbuchten einer Käfiganlage gehalten. Die Raumtemperatur betrug zu Versuchsbeginn 26 °C und wurde bis Versuchsende konti- nuierlich auf 22 °C abgesenkt. Die relative Luftfeuchte lag zwischen 50-60 %. Das Futter wurde den Tieren zur ad libitum Aufnahme vorgelegt. Die Futtertröge wurden täglich nachgefullt, nicht verzehrtes Futter wurde am 3. und 7. Tag jeder Woche zu- rückgewogen. Aus Futtervorlage und Rückwaage wurde der tägliche F « tterverzehr ermittelt. Die Tiere wurden wöchentlich zur Fest-

stellung der Lebendmassen gewogen. Aus Futterverzehr und Lebend- massezuwachs wurde die Futterverwertung ermittelt (g Futter je g Zuwachs).

Die gewonnen Versuchsdaten wurden einer Varianzanalyse unter- zogen, auf Signifikanz geprüft (F-Test) und die Mittelwerte der einzelnen Gruppen mit dem Student-Newman-Keuls-Test miteinander verglichen. Die Ergebnistabelle enthält die Mittelwerte und die Standardabweichung der Einzelwerte. Signifikante Unterschiede zwischen den Mittelwerten (P < 0.05) wurden mit unterschiedlichen Hochbuchstaben gekennzeichnet. Zusätzlich kam die Slope-ratio- Technik zur Anwendung, um die relative biologische Wirksam- keit der verwendeten beiden Lysinformen anhand von linearen Regressionen zu ermitteln.

In Tabelle V sind die Ergebnisse der Gewichtsentwicklung, Futter- aufnahme und Futterverwertung zusammengefaBt. Die Tiere der Gruppe I wiesen eine signifikant schlechtere Gewichtsentwicklung, Futteraufnahme und Futterverwertung auf als die Tiere der mit Lysin supplementierten Gruppen. Demnach lag eine deutliche Unter- versorgung an Lysin im Basisfutter vor. Die Zulage von 0,12% bzw. 0,24 % Lysin in Form des L-Lysin x HC1 steigerte den täg- lichen Zuwachs signifikant von 214 g auf 308 bzw. 354 g, ent- sprechend um 44 % bzw. 63 % gegenüber der Kontrollgruppe I. Der entsprechende Zusatz des Produktes Lysinformiat verbesserten den täglichen Zuwachs ebenfalls signifikant auf 330 g bzw. 367 g, d. h. um 54 % bzw. 72 % gegenüber der Negativkontrolle. Damit zeigte das Lysinformiat eine stärkere Wachstumserhöhung als der Zusatz von L-Lysin x HC1.

Der Futterverzehr der Ferkel wurde ebenfalls signifikant durch <BR> <BR> <BR> die Lysinversorgung beeinflußt. Bei Zusatz von 0,12 % bzw. 0,24% Lysin in Form von Lysin x HC1 nahmen die Ferkel um 21 % bzw. 30 % mehr Futter auf als die Tiere, die das Basisfutter (Gruppe I) er- hielten. Im Vergleich dazu lag die Futteraufnahme bei Einsatz des Lysinformiats um 30 % bzw. 33 % aber dem Niveau der Basisgruppe.

Der etwas höhere Futterverzehr in den Gruppen mit Zulage des Lysinformiats ldbt auf eine gute Akzeptanz des mit dieser Lysin- quelle ergänzten Futters schlieBen.

Um die biologische Wirksamkeit von Lysinformiat im Vergleich zu dem handelsüblichen Lysin x HC1 zu quantifizieren, wurden lineare Regressionen zwischen der Zuwachsrate und der Aufnahme an supple- mentierten Lysin geschätzt. Aus dem Quotient der Regressions- <BR> <BR> <BR> koeffizienten von Lysin x HC1 und Lysinformiat und dessen 95 %- Konfidenzintervall läßt sich die relative Wirksamkeit des Lysin- formiats und ihre Signifikanz ablesen. Dieser statistische Ver-

gleich der Steigung zweier Regressionskoeffizienten wird als Slope-ratio-Technik bezeichnet (Finney 1978), wobei das Konfi- denzintervall nach der Fieller'schen Formel berechnet wird. Als EinfluBfaktor wurde die supplementierte Lysinaufnahme, d. h. der Lysinverzehr gewählt, der allein aber die Supplementierung zustande kam. In dem verwendeten Modell stellt die Negativ- kontrolle die additive Konstante der Regressionsgleichung dar, da deren Lysinaufnahme mit 0 eingegeben wird. Die Variable supple- mentierte Lysinaufnahme ermöglicht einen Vergleich der Substanzen auf Basis gleicher Lysinaufnahme. Der Einfluß unterschiedlicher Futteraufnahme ist hierbei eliminiert. In Figur I ist die ent- sprechende Regressionsgleichung und der Verlauf der Regression dargestellt. Setzt man die biologische Wirksamkeit von Lysin x HCI = 100, so zeigt sich für das Lysinformiat eine Wirksamkeit von 105%.

Tabelle III : Zusammensetzung des verwendeten Basisfutters Komponenten Weizen 40,0 Mais 18,12 Geste6,0 Sojaextraktionsschrot 14,15 Maiskleberfutter 10, 0 Fleischknochenmehl 3,0 Weizenkleie 2,1 Luzernegrünmehl 2,0 Sojaöl 2, 0 DL-Methionin 0, 05 L-Threonin 0, 08 Mineral-u. Vitaminsupplement 2,5 Rohprotein 17,7 Umsetzbare Energie, MJ/kg 13,1 Calcium 0, 9 Phosphor 0,7 Tabelle IV : Analysierte Aminosäurengehalte des verwendeten Basis- futters (% in 88 % TM)

Aminosäure% Lysin 0,77 Methionin 0,27 Cystine 0,30 Threonin 0,68 Tryptophann.b. 2) Isoleucin 0,63 Leucin 1,35 Phenylalanin 0,78 Tyrosin 0,55 Valin 0,78 Histidin 0,44 Arginin 0, 99 Alanin 0, 87 Asparaginsäure1,40 Glutaminsaure 3,36 Glycin 0,88 Prolin 1,32 Serin 0,82 1) Methionin und Cystin wurden durch Oxidation mit Perameisensäure bestimmt 2) n. b. = nicht bestimmt Tabelle V : Einflu# von L-Lys x HC1 und Lysinformiat auf# Lebend- gewichte, Zuwachsrate, Futterverzehr und Futterver- wertung von Ferkeln

Gruppe ici III IV V Lysinzulage, % - 0, 12 0,24 0,12 0,24 Lysinform-Lys x HC1 Lys x HC1 Lysin-Lysin- formiat formiat Anfangsgewicht, 7,59 7,61 7,60 7,59 7,59 kg +/-0,92 +/-0,93 +/-0,72 +/-0,72 +/-1,00 Endgewicht, kg 18, 05 22, 71 24,92 23,77 25,58 +/-3,75 +/-2,37 +/-2.21 +/-3,61 +/-5,03 relativ 100 126 138 132 142 Zuwachsrate,g/d 214 308 354 330 367 +/-66 +/-47 +/-39 +/-68 +/-87 relativ 100 144 163 154 172 Futterverzehr, 467 567 607 607 623 g/d +/-132 +/-74 +/-68 +/-129 +/-125 relativ 130130133121 Futteraufwand je 2,21 1,85 1,72 1,84 1,72 g Zuwachs, g +/-0,17 +/-0,6 +/-0, 9 +/-0, 6 +/-0,14 relativ 100 84 78 83 78