DK201000009U3 - Naturligt foderadditiv baseret på en kombination af saponinholdige elementer fra Camellia spp. og et gærprodukt - Google Patents

Abstract

Naturligt additiv til anvendelse som tilsætning i foder til dyr og som indeholder som den første aktive komponent et saponinholdigt stof som kan udvindes fra et plan temateriale, der hidrører fra te (Cameilla spp.), og som den anden aktive kompo nent elementer fra gærceller samt eventuelle konventionelle hjælpe- eller tilsæt ningsstoffer. Additivet er kendetegnet ved, at de saponinholdige komponenter hidrører fortrins vis fra C. oleifera eller C. sinensis, C. chekiangoleosa, C. drupifera, C. reticu!ata, C. crapnelllana, C. sasanqua og C. japonica og fortrinsvis fra et biprodukt fra olieproduktionen fra tefrø eller et vandekstrakt heraf. Det andet aktive element hidrører fortrinsvis fra Saccharomyces, fortrinsvis S. cerevisiae, Cand/da eller Kluyveromyces. Additivet er virkningsfuldt som tilsætning til foder ved opdræt af husdyr til forbed ring af produktion og sundhed.

Description

DK 2010 00009 U3

Teknisk område

Den foreliggende opfindelse vedrører et foderadditiv med naturlige eller naturidentiske aktive stoffer samt en foderblanding.

Teknisk baggrund

Det er velkendt at anvende antibiotiske eller kemoterapeutiske stoffer som såkaldte "vækstfremmere" i husdyrproduktionen. I de senere år er opmærksomheden i stigende grad blevet rettet mod, at den udbredte anvendelse af antibiotika eller kemoterapeutika som vækstfremmere medfører problemer. Flere og flere patogene mikroorganismer udvikler resistens mod de pågældende antibiotika, der derved bliver mindre virkningsfulde. Der er risiko for, at der er rester af antibiotika i slagte-varer, således at også mennesker indtager antibiotika, hvorved mikroorganismer, der er sygdomsvoldere for mennesker, kan blive resistente. Ligeledes er der risiko for indtagelse af antibiotika-resistente mikroorganismer gennem slagtevarerne.

Følgelig anses det nu, at en fortsat anvendelse af forskellige antibiotika som vækstfremmere vil øge risikoen for, at der blandt både mennesker og dyr opstår en epidemi, som ikke kan bekæmpes med antibiotika. En del mennesker har allerede udviklet allergi mod specifikke antibiotika. Derudover har en af de hidtil anvendte kemoterapeutiske vækstfremmere også vist sig at være kræftfremkaldende.

Dette har nu betydet, at anvendelsen af de klassiske vækstfremmere i svineproduktion allerede er totalt ophørt i visse lande, herunder EU, og anvendelsen er omdiskuteret i en del andre lande, herunder i USA og flere asiatiske lande.

På grund af de ovennævnte forhold samt for at sikre økonomien og bæredygtigheden i husdyrholdet, søges der nu efter alternative metoder til at sikre husdyrene en sygdomsfri og effektiv opvækst uden brug af antibiotika.

Sådanne midler kan med fordel baseres på naturlige eller naturidentiske aktive stoffer. De bør også have den samme, eller fortrinsvis bedre, effekt på dyrenes tilvækst og foderudnyttelse som de klassiske vækstfremmere, for at sikre accept 2 DK 2010 00009 U3 bl.a. dels hos landmanden og dels hos foderstofindustrien.

Det er kendt, at mange planter indeholder forskellige funktionelle og/eller antibak-terielle stoffer, herunder saponiner, flavonoider, tanniner, hydroxycymener og terpener, og det er også kendt at udnytte sådanne aktive stoffer fra plantematerialer i lægemidler. Det er videre foreslået at anvende sådanne naturstoffer som daglige tilskud til både dyr og mennesker. I mange tilfælde er de påståede virkninger af sådanne aktive plantekomponenter imidlertid ikke tilstrækkeligt veldokumenterede, og mange af komponenterne forekommer kun i mindre mængder i de pågældende planter, ligesom de kan være for kostbare og/eller for vanskeligt tilgængelige til en forebyggende daglig anvendelse som fodertilskud.

Anvendelsen af antibiotiske vækstfremmere har på visse punkter været anset for at være et aktiv for miljøet, da den opnåede forbedring i foderudnyttelsen har været en direkte årsag til en reduktion i udbringningen af kvælstof. Kravene til at minimere tabet af kvælstof i landbruget stiger i disse år, og en meget vigtig faktor til at nedbringe tabet er en forbedret foderudnyttelse og specielt en forbedret udnyttelse af proteindelen i foderet.

Saponinholdige tilsætningsstoffer har vist sig at have positive effekter på produktionen hos drøvtyggere, énmavede dyr og fisk (Francis et al., 2002: The biological action of saponins in animal systems: A review. British Journal of Nutrition 88, 587-605.) Saponiner, der er høj-molekylære glycosider med sukker- eller syregruppe koblet til en steroid eller triterpene aglycon (ikke-sukker del), er sekundære plantestoffer, dvs. de indgår ikke i metabolismen. De udvindes traditionelt af få planter, som fxyucca (Yucca Schidigera) og quillaja (Quillaja saponaria). Saponiner fra quillaja, sæbebarktræet, der vokser i Chile, udvindes fra træets bark og grene. En stadig stigende efterspørgsel gennem de senere år har medført et behov for, at finde alternative saponinkilder, der kan anvendes i husdyrproduktionen. Tefrø (Camellia oleifera) er i denne forbindelse relevant, idet tefrø anvendes til olieproduktion i Asien. Den heraf opståede oliekage er et biprodukt med højt saponinindhold.

3 DK 2010 00009 U3

Det er også velkendt, at gærprodukter baserede på levende gærceller har positive effekter på husdyrproduktionen. Således medførte et fodertilskud af levende gærceller øget foderoptagelse, tilvækst, ydelse og foderudnyttelse hos malkekøer og kalve (Chaucheyras-Durand et al., 2008: Effects of active dry yeasts on the rumen microbial ecosystem: Past, present and future. Animal Feed Science and Technology 145, 5-26). Det er alment accepteret, at levende gærceller stabiliserer pH i vommen hos drøvtyggere ved en interaktion med mælkesyrebakterier og stimulerer den ruminale mikrobielle vækst og derved mikrobielt protein. Også énmavede dyr har vist forbedrede produktionsresultater, når de fodres med et tilskud af levende gærceller (Mathew et al., 1998: Effects of a direct-fed yeast culture on enteric microbial populations, fermentation acids, and performance of weanling pigs. J Anim Sci 76, 2138-2145). Her kan effekten dog sandsynligvis ikke føres tilbage til en påvirkning af den mikrobielle flora, men nærmere en stimulering af immunsystemet ved at øge antallet af immunoglobuliner, inhibere bindingen af toxiner til den intestinale væg samt påvirke permeabiliteten af tyndtarmsepitelet (Bontempo et al., 2006: Live yeast dietary supplementation acts upon intestinal morpho-functional aspects and growth in weanling piglets. Animal Feed Science Technology 129, 224-236).

Diverse patenter nævner dels saponiner fra tefrø som biologisk pesticid (CN101485308) og dels selve metoden til ekstraktion af saponiner fra tefrøkage (CN101440117). Et tysk patent omfatter saponiner fra tebarkolie (tea tree oil) som kløestillende middel (DE10306987). En del kommercielle produkter sælges til akvakulturindustrien. Et europæisk patent beskriver anvendelsen af saponin-ekstrakter fra Camellia L. ved en dosering på 50-1500 ppm til foder (EP 0826303). Patentet omfatter dog ikke anvendelsen af selve tefrøkagen, som er et meget billigere og dermed langt mere omkostningseffektivt alternativ, da ekstraktion af saponiner oftest er en omkostningskrævende metode. Desuden omhandler patentet udelukkende ekstrakter baseret på organiske opløsningsmidler, primært alkohol, og omfatter ikke vandekstrakter.

En række patenter omfatter foderadditiver baseret på levende gærceller fra Sac-charomyces cerevisiae, fx et amerikansk patent, der vedrører glucaner fra gær 4 DK 2010 00009 U3 (US6214337) eller en patentansøgning baseret på en specifik stamme af S. cere-visiae (CN101463329). Også en kombination af et gærprodukt samt antioxidanter-ne gluthation og selen er omfattet af en patentansøgning (EP1880000). En amerikansk patentansøgning nævner også en kombination af gærprodukter og sapo-ninholdige elementer (US20070071849), men der nævnes intet om biproduktet fra teolieproduktionen, hvilket denne brugsmodel fortrinsvis handler om.

Det har nu overraskende vist sig, at en kombination af små mængder saponinhol-dige elementer fra Camellia spp. og levende gærceller har vækstfremmende og helbredsfremmende effekter ved anvendelse som omkostningseffektivt additiv til foder og drikkevand til husdyr.

Kort beskrivelse af opfindelsen

Den foreliggende opfindelse angår et naturligt additiv til anvendelse som tilsætning til foder til dyr og som den første aktive komponent indeholder elementer fra te ('Camellia spp.), indeholdende dels saponinholdige aktive stoffer og dels polyphe-noler, såsom tanniner og flavonoider, og som den anden aktive komponent elementer fra gærceller, fortrinsvis Saccharomyces og fortrinsvis Saccharomyces cerevisiae, Turolaspora, Candida (tidligere klassificeret som Torulopsis) eller Kluyveromyces samt eventuelle konventionelle hjælpe-eller tilsætningsstoffer.

Opfindelsen angår desuden en foderblanding til husdyr omfattende additivet sammen med et konventionelt foder.

Additivet er til og med delvis baseret på et affaldsprodukt, der for tiden stort set ikke har anden praktisk anvendelse, hvilket gør den aktive komponent meget billig og forenkler fremstillingen af additivet.

Omfanget af opfindelsens anvendelighed vil fremgå af den efterfølgende detaljerede beskrivelse. Det skal imidlertid forstås, at den detaljerede beskrivelse og de specifikke eksempler, idet de angiver foretrukne udførelsesformer for opfindelsen, blot gives til illustration, idet forskellige forandringer og modifikationer inden for opfindelsens rammer vil blive åbenbar for fagfolk på basis af den detaljerede DK 2010 00009 U3

Detaljeret beskrivelse af opfindelsen

Det første aktive element i opfindelsen er opnåeligt på basis af saponinholdige elementer fra te (Camellia spp.).

Te tilhører slægten Camellia, tilhørende Theaceae {Camellia-familien), som er inddelt i 2 underfamilier, Theoideae og Ternstroemioideae, hvor Camellia tilhører den første underfamilie. Familien indeholder ca. 40 slægter og 600 arter. Til Camellia slægten hører 100-250 arter. Den almindelig kendte te, der drikkes af mennesker, fremstilles af C. sinensis, hhv. varieteterne C. sinensis var. sinensis og C. sinensis var. assamica. Arten C. oleifera dyrkes for frøenes skyld, på grund af deres store indhold af olie, som kan udvindes ved presning. Denne olie bruges i store dele af Asien som madlavningsolie. En anden stor del af olien bruges i den farmaceutiske industri og i kosmetik.

Presseresterne efter olieudvindingen tørres og benævnes tefrøkage. Det er typisk C. oleifera, der anvendes i olieproduktionen, men også C. sinensis, C. chekiango-leosa, C. drupifera, C. reticulata, C. crapnelliana, C. sasanqua og C. japonica kan anvendes til dette formål og er omfattet af denne brugsmodel.

Opfindelsen omfatter fortrinsvis tefrøkage (Camellia spp., fortrinsvis C. oliefera) fremkommet efter olieudvindingen eller et vandekstrakt heraf, men også andre saponinholdige biprodukter baseret på elementer fra te er omfattet af brugsmodellen. Tefrøkagen tørres og kan evt. formales før anvendelse.

Gær er en-cellede og simple organismer. Den mest kendte art er Saccharomyces cerevisiae, som anvendes af forskellige industrier til bl.a. bagning, ølbrygning samt produktion af alkohol og vin. Diverse stammer af Saccharomyces cerevisiae anvendes også i foderstofindustrien i form af døde eller levende gærceller typisk blandet med et bærestof. Andre svampearter, der udnyttes kommercielt, er Candida utilis (tidligere klassificeret som Torulopsis utilis) som kan udnytte pentose sukker og som anvendes i papirindustrien. Kluyveromyces marxianus kan 6 DK 2010 00009 U3 udnytte mælkesukker eller lactose som substrat. Som andre gærarter kan nævnes Dipodascus capitatus og Saccharomyces kluyveri. Der kan ligeledes anvendes andre end de nævnte gærarter og -stammer i det af brugsmodellen omfattede foderaddtiv. Også fermenterede gærkulturer samt indkapslede gærceller er omfattet af opfindelsen. De døde gærceller er et biprodukt fra diverse industrier. Yderligere er dele af gærceller, såsom gær-glucomannan ekstraheret fra den indre cellevæg fra gær, mannanoligosaccharider, også kaldet MOS, mannoproteiner, beta-glucaner og nucleotider udvundet af gærceller er omfattet af opfindelsen. Alle de nævnte gærceller, gærkulturer eller dele heraf benævnes i det følgende "gærceller”.

Ved anvendelse af flydende ekstrakter kan det opnåede flydende produkt nedtør-res til et vandindhold på højst 8-15 %, sædvanligvis til et maksimalt vandindhold på 10 % vand, eller det kan konserveres, eksempelvis ved tilsætning af 0 til 30 vægt % NaCI, eller et andet salt, og derefter opbevares til senere tørring. For yderligere at sikre holdbarheden er det en fordel at tilsætte 0 til 5 % af en i foder acceptabel syre, såsom citronsyre, vinsyre, propionsyre, sorbinsyre eller mælkesyre eller en blanding deraf, hvilken tilsætning samtidig har en positiv indflydelse på produktets effekt. Andre relevante konserveringsmidler kunne omfatte calciumpro-pionat, kaliumsorbat eller natriumbenzoat.

Teproduktet kan i nødvendigt omfang opkoncentreres yderligere ved fjernelsen af en del af vandet i produktet. Dette kan ske ved filtrering, ved ekstraktion, ved centrifugering og ved andre konventionelle metoder.

Opfindelsen vedrører således et produkt baseret på en første aktive komponent baseret på te (Camellia spp.), fortrinsvis biproduktet fra olieproduktionen fra tefrø og fortrinsvis fra C. oleifera, tørret og formalet, som indeholder et saponinholdigt aktivt stof, og som den anden aktive komponent elementer fra gærceller fortrinsvis Saccharomyces cerevisiae fortrinsvis Saccharomyces og Turolaspora, Candida (tidligere klassificeret som Torulopsis) eller Kluyveromyces samt eventuelle konventionelle hjælpe- eller tilsætningsstoffer.

7 DK 2010 00009 U3

Kombinationen af saponinholdige elementer fra Camellia spp. og gærceller bidrager med en række interessante aktivstoffer samt synergistiske effekter. Blandt de væsentlige er gruppen saponiner, specielt triterpene saponiner. I C. sinensis findes saponiner både i blade, rødder og frø. I C. oleifera findes saponinerne primært i frøene.

Triterpene saponiner kombineret med gærceller har bl.a. følgende fordelagtige virkninger: * nedsætter overfladespændinger pga. den lipofobe sukkerdel og den lipofile aglycon del * påvirker cellepermeabiliteten * binder cholesterol og er dermed cholesterolnedsættende * øger absorptionen af fxvacciner * øger den immunologiske respons * antiallergiske, antidiabetiske, antimycotiske, antivirale * de har antiprotozoal aktivitet og kan derved - forbedrer proteinudnyttelsen hos drøvtyggere - have anticoccidial effekt hos fx kalve, fjerkræ og grise * reducerer celletallet og derved risikoen for mastitis hos malkekøer * binder ammoniak og nedsætter kvælstofudskillelse * forbedrer fiberfordøjelsen hos drøvtyggere

Saponinrige elementer fra te kan desuden indeholde andre aktivstoffer såsom polyphenoler, bl.a. flavonoider og tanniner, som har adskillige virkninger, herunder * antibakterielle * evnen til at substituere vitamin E, vitamin C og selen * antioxidative

Opfindelsen kan desuden anvendes som erstatning for kobbersulfat, som anvendes som vækstfremmende produkt til slagtesvin, og kan ligeledes bruges som hel eller delvis erstatning for zinkoxid, som i store doser anvendes til smågrise for at undgå fravænningsdiarré.

8 DK 2010 00009 U3

Det anses også, at tefrøkage har positiv effekt på mælkekvaliteten, bl.a. forbedring af protein og fedtydelse.

Additivet ifølge opfindelsen kan med stort udbytte anvendes til såvel énmavede husdyr som til drøvtyggere, fisk og selskabsdyr.

Formulering af kommercielle produkter med additivet ifølge opfindelsen

Afhængigt af koncentrationen, og variationen heri, af de for additivet ifølge opfindelsen relevante aktive stoffer i råvaren kan det være nødvendigt at blande råvaren med et hensigtsmæssigt bærestof, således at der fremkommer et endeligt produkt, der dels er rimeligt standardiseret, dels ikke er for koncentreret til, at det kan blandes i foder direkte hos fremstillerne af færdigfoder, dels hos hjemmeblan-dere.

Til opnåelse af de nævnte egenskaber af det kommercielle foderadditiv er hensigtsmæssige bærestoffer primært mineralske bærestoffer i form af lermineraler og zeolitter - specielt sepiolit og klinoptilolit - samt diatoméjord og sekundært vegetabilske bærestoffer som hvedemel, hvedeklid, sojaskalmel, etc. Calciumkarbonat eller calcium magnesium karbonat (dolomiterkalk) kan også være et anvendeligt bærestof, ikke så meget på grund af dets tekniske egenskaber, men på grund af dets billige pris. Det samme gælder vindruekernemel, der er et kendt bærestof, der anvendes hyppigt i dyrefoder.

Elementerne fra te kan i større eller mindre grad formales, inden de blandes sammen med det aktuelle bærestof.

Additivet ifølge opfindelsen har vist sig at have en betydelig virkning på husdyrenes foderindtag, daglige tilvækst og foderudnyttelse. Årsagerne til de pågældende virkninger er ikke helt klarlagte, idet der kan være flere end de hidtil konstaterede. De allerede bekræftede årsager inkluderer følgende:

Additivet ifølge opfindelsen * forbedrer dyrenes immunforsvar 9 DK 2010 00009 U3 * forbedrer generelt udnyttelsen af nitrogenforbindelser * forbedrer generelt udnyttelsen af fedtforbindelser * forbedrer absorptionen af diverse næringsstoffer 5 Eksempler I nærværende eksempel anvendes tefrøkage fra C. oleifera samt levende gærceller fra Saccharomyces cerevisiae.

Til verifikation af additivet er der afholdt en række afprøvninger på udvalgte dan-10 ske gårde. Nogle repræsentative forsøgsresultater ses i nedenstående eksempel.

Til fremstilling af 1 kg foderadditiv - formuleret som en premix - sammenblandes 105 g tefrøkage (tørret og formalet) og 500 g Saccharomyces cerevisiae 1,25 x 1010CFU/g og 395 g sepiolit, i nedenstående benævnt ”Tefrø-gær -Premix”.

15

Et forsøg med nyfravænnede grise blev udført på det danske forsøgssted ”S”. Forsøget bestod af en kontrol- og en forsøgsgruppe med 34 grise pr. gruppe for forsøgene. Alle grise blev fodret ad libitum med det samme foder. Forsøgsproduktet blev tilsat til foderet til forsøgsholdene med en dosering på 2000 ppm. Grisene blev 20 vejet ved start, efter 10 dage samt efter 21 dage. Samme dage blev foderoptagelsen målt, således at foderudnyttelsen kunne beregnes.

Tabel 1 - Effekten af tefrø-gær-premix på produktionsparametrene hos fravænnede grise.

Forsøgsperiode (varighed) Parameter Kontrolgruppe Forsøgsgruppe Index 1. (10 dage) Gns.start vægt (kg) 6,4 6,5 102 Gns. daglig tilvækst (g/dyr/dag) 181 229 127 Gns. daglig foderoptagelse (g/dyr/dag) 241 271 112 Foderudnyttelse (kg/kg) 1,33 1,18 89 2. (11 dage) Gns.start vægt (kg) 8,3 8,8 106 Gns. daglig tilvækst (g/dyr/dag) 345 364 106 Gns. daglig foderoptagelse (g/dyr/dag) 447 485 109 Foderudnyttelse (kg/kg) 1,29 1,33 103 10 DK 2010 00009 U3

Samlet periode (21 dage) Gns.start vægt (kg) 12,0 12,8 107 Gns. daglig tilvækst (g/dyr/dag) 267 300 112 Gns. daglig foderoptagelse (g/dyr/dag) 349 383 110 Foderudnyttelse (kg/kg) 1,31 1,28 98 Dødelighed 0 0 -

Resultaterne viser: • Forbedret daglig tilvækst, især i de første 10 dage efter fravænningen • Forbedret foderoptagelse på 10 % igennem hele forsøget 5 · Forbedret foderudnyttelse i de første 10 dage af forsøget

Afhængigt af koncentrationen af de aktive stoffer i de anvendte teelementer kan den optimale iblanding i foderet variere bredt, eksempelvis fra 1 til 5000 gram teprodukter per ton foder.

10

Idet opfindelsen nu er blevet beskrevet, vil det være åbenbart, at denne vil kunne varieres på mange måder. Sådanne variationer skal ikke betragtes som en afvigelse fra opfindelsens rammer, og alle sådanne modifikationer, som vil være nærliggende for fagfolk, skal også forstås som omfattet af de efterfølgende kravs 15 rammer.

20 25

Claims (12)

1. Naturligt additiv til anvendelse som tilsætning i foder til dyr og som indeholder som den første aktive komponent et saponinholdigt stof som kan udvindes fra et plantemateriale, der hidrører fra te (Camellia spp.), og som den anden aktive komponent elementer fra gærceller samt eventuelle konventionelle hjælpe- eller tilsætningsstoffer.

2. Additiv ifølge krav 1,kendetegnet ved, at det indeholder saponin-holdige elementer fra te (Camellia spp.) fortrinsvis C. oleifera eller C. sinensis, C. chekiangoleosa, C. drupi fera, C. reticulata, C. crapnelliana, C. sasanqua og C. japonica.

3. Additiv ifølge krav 1,kendetegnet ved, at det indeholder produkter fra tefrø, fortrinsvis biprodukter fra olieproduktionen fra tefrø i form af tefrøkage, der kan opnås som rest efter videreforarbejdning af det i krav 2 definerede tepro-dukt

4. Additiv ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indeholder te-biprodukter, der kan opnås som rest efter fjernelse af et eller flere indholdsstoffer ved vandekstraktion af det i krav 2 definerede tebiprodukt.

5. Additiv ifølge krav 1,kendetegnet ved, at det andet aktive element hidrører fortrinsvis fra Saccharomyces og fortrinsvis Saccharomyces cerevisiae, Turolaspora, Candida (tidligere klassificeret som Torulopsis) eller Kluyveromyces.

6. Additiv ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det andet aktive element hidrører fortrinsvis fra døde eller levende gærceller, dele af gærceller eller fra en fermenteret gærkultur.

7. Additiv ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegne t ved, at det indeholder en kombination af to eller flere teprodukter som angivet i krav 2 - 4 og en kombination af to eller flere gærprodukter som angivet i krav 5-6. DK 2010 00009 U3

8. Additiv ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegne t ved, at det yderligere indeholder op til 5 vægt% af en i foder acceptabel organisk syre i forhold til teproduktet eller teprodukterne, regnet som tørstof.

9. Additiv ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegne t ved, at det yderligere indeholder op til 30 vægt% af et til foder acceptabelt salt i forhold til teproduktet eller teprodukterne, regnet som tørstof.

10. Additiv ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegne t ved, at det i en mængde additiv beregnet til 1000 kg foder omfatter 1 - 5000 g, fortrinsvis 50-500 g, teprodukt eller teprodukterne regnet som tørstof af råvaren før en evt. ekstraktion.

11. Additiv ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegne t ved, at det omfatter et til foder acceptabelt bæremateriale.

12. Foderblanding til husdyr omfattende bestanddelene i additivet ifølge et hvilket som helst af kravene 1-11 sammen med et konventionelt foder.