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DE69101595T2 - Verfahren zum aufzüchten von fleisch produzierenden tieren zur erhöhung der entwicklung von magerem fleisch. - Google Patents

Verfahren zum aufzüchten von fleisch produzierenden tieren zur erhöhung der entwicklung von magerem fleisch.

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Publication number
DE69101595T2
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hmb
feeding
effective amount
feed
basis
Prior art date
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DE69101595T
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DE69101595D1 (de
Inventor
Steven Nissen
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.)
University of Iowa Research Foundation UIRF
Iowa State University Research Foundation Inc ISURF
Original Assignee
University of Iowa Research Foundation UIRF
Iowa State University Research Foundation Inc ISURF
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Publication date
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Application filed by University of Iowa Research Foundation UIRF, Iowa State University Research Foundation Inc ISURF filed Critical University of Iowa Research Foundation UIRF
Application granted granted Critical
Publication of DE69101595D1 publication Critical patent/DE69101595D1/de
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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/70—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for birds
    • A23K50/75—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for birds for poultry
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    • A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
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  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Das Keto-Analogon von L-Leucin (eine dietätisch essentielle Aminosäure) ist α-Keto-isocapronsäure, welche gewöhnlich als Ketoisocaproat (KIC) oder manchmal auch als Ketoleucin bezeichnet wird. In der anerkannten Beschreibung des Leucinstoffwechsels wird Leucin zuerst zu dessen Ketosäure, α-Ketoisocaproat (KIC), transaminiert. KIC tritt danach in die Mitochondrien ein und wird durch die Verzweigtketten- Ketosäure-Dehydrogenase zu Isovaleryl-CoA decarboxyliert. [Siehe Krebs et al., Adv. Enz. Rea. 15:375-394 (1976); und Paxton et al., J. Biol. Chem. 257:14433-14439 (1982).] Ein alternativer sekundärer Weg ist für Ratte und humane Leber beschrieben worden [Sabourn et al., Fed. Proc. 38:283 (1979)]. Dieser alternative oxidative Weg findet im Cytosol statt und schließt die Oxidation von KIC zu β-Hydroxy-β- methylbutyrat (HMB) durch das Enzym KIC-Oxygenase ein [Sabourn et al., Arch. Biochem. Biophys. 206:132-144 (1981)].
  • Die Verabreichung von Keto-Analoga von Aminosäuren ist für die Behandlung von gewissen Krankheitszuständen bei Menschen vorgeschlagen worden, wie z.B. Urämie. [Siehe z.B. Walser et al., J. Clin. Inv., 52:678-690 (1973).] Hinsichtlich Ernährungszwecken ist bekannt, daß KIC ein unbrauchbarer Ersatz für Leucin ist. Untersuchungen mit Ratten haben gezeigt, daß KIC als Ersatz für Leucin in einer Menge verfüttert werden muß, die zwei- bis dreimal derjenigen Menge an Leucin entspricht, die für die Ernährung benötigt wird: Chawla et al., J. Nutr., 105:798-803 (1975); und Boebel et al., J. Nutr., 112:1929-1939 (1982); und Chow et al., J. Nutr., 104:1208- 1214 (1974).
  • Es ist vorgeschlagen worden, geringe Mengen an KIC in Verbindung mit ausreichend Leucin enthaltender Tiernahrung zum Zweck des Verbesserns des Wachstumsmetabolismus der Tiere zu verfüttern. Bei Verwendung von Milligramm-Mengen an KIC ist eine gewisse Steigerung hinsichtlich der Rate der Gewichtszunahme und/oder der Fütterungseffizienz bei Ratten erreicht worden (siehe z.B. US-P-4,760,090 und 4,883,817). Bei erwachsenen Schafen, die zum Zweck einer Wollproduktion gefüttert werden, kann ebenfalls durch Verfüttern von KIC die Menge an produzierter Wolle gesteigert werden (US-P- 4,760,090). Wenn an laktierende Haustiere, wie z.B. Milchkühe, geringe Mengen an KIC verfüttert werden, kann die produzierte Milchmenge gesteigert werden (US-P-4,758,593). Die Eiproduktion durch Legehennen kann ebenfalls manchmal gesteigert werden (US-P-4,760,531). Weitere Wirkungen des Verfütterns von KIC sind beobachtet worden, einschließlich einer Cholesterinverminderung im Fleisch, in Milch und Eiern (US-P-4,760,090 und 4,760,531), und einige offensichtlich günstige Wirkungen auf das Immunsystem (US-P-4,835,185).
  • Warum ein KIC-Zusatz zu Tiernahrung mit ausreichend Protein und Leucin verschiedene Wirkungen verglichen mit der metabolischen Umwandlung von Leucin in KIC haben kann, ist nicht bekannt. Die günstigen Wirkungen von KIC auf Haustiere sind nicht durchwegs erhältlich. Variabilitäten hinsichtlich der günstigen Auswirkungen sind insbesondere beim Verfüttern von KIC an Wiederkäuer beobachtet worden. Der KIC-Zusatz ist nicht für jeden Zweck eine etablierte Tierfütterungspraxis geworden. Hinsichtlich der Verwendung von KIC im Futter für Rinder und Schafe ist das Hauptproblem, daß KIC einer teilweisen Zersetzung im Pansen ausgesetzt ist, die ein variabler Faktor ist. Die Verwendung von Pansen-resistenten Agentien und Verfahren für KIC haben sich nicht als befriedigend für kommerzielle Zwecke erwiesen.
  • Ernährungsphysiologisch wird, wie vorstehend beschrieben, Leucin in KIC umgewandelt, welches in den Mitochondrien zu Isovaleryl-CoA decarboxyliert wird. Bei gewissen Krankheitszuständen, wie Isovaleriansäureämie, ist ein alternativer oxidativer Weg für KIC in der Leber beobachtet worden, welcher die Substanz β-Hydroxy-β-methylbutyrat (HMB) produzieren kann. Bis heute gibt es jedoch wenig oder keine Evidenz dafür, daß HMB normalerweise im Stoffwechsel von KIC hergestellt wird. In einigen extremen Fällen, wie der genetischen Defizienz des Dehydrogenase-Enzyms, gibt es ein Anzeichen, daß sich HMB im Urin anhäuft: Tanake et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 56:236-242 (1966); und Tanaka et al, Biochim. Biophys. Acta, 152:638-641 (1986).
  • Bei Azidose-Zuständen können die HMB-Mengen im Urin ansteigen: Landass, Clin. Chim. Acta, 64:143-154 (1975).
  • Tiere können zum Wachstum in einer allgemeinen Weise stimuliert werden, die alle Organe und Gewebe vergrößert. In diesem Fall wird gewöhnlich die Gesamtgewichtszunahme gesteigert, und die Fütterungseffizienz kann ebenso gesteigert werden, jedoch üblicherweise nicht so sehr wie die Zunahmerate.
  • Muskel- oder fettarmes Gewebe kann zum Wachstum auf Kosten von Fett oder anderen Organen stimuliert werden. In diesem Fall ändert sich vielleicht die Gewichtszunahmerate nicht, jedoch wird üblicherweise die Fütterungseffizienz verbessert. Somit kann das Wachstum von fettarmem Gewebe ohne eine größere Veränderung hinsichtlich der durchschnittlichen, täglichen Zunahme oder anderen auf dem Körpergewicht basierenden Abmessungen deutlich stimuliert werden. Die Fleischindustrie geht nun dazu über, Hersteller auf der Grundlage des Gewichts von fettarmem Gewebe statt auf der Grundlage des Gewichts des gesamten Tieres zu bezahlen. Folglich wird es immer wichtiger, das Ziel auf eine Zunahme des fettarmen Gewebes und auf die Fütterungseffizienz bezüglich fettarmem Gewebe zu richten. Jedoch hatte frühere Forschung mit KIC nicht gezeigt, daß dieses spezifisch eine Gewichtszunahme von fettarmem Gewebe (z.B. Muskelwachstum) stimuliert. In einigen Fällen hat sich gezeigt, daß KIC eine Fettablagerung, wie bei Schafen, vermindert, es wurde jedoch allgemein nicht gefunden, daß KIC Muskelwachstum stimuliert.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist gefunden worden, daß β-Hydroxy-β-methylbutyrat (HMB) wirksamer hinsichtlich einer Verbesserung des Wachstumsmetabolismus von Haustieren ist als α-Ketoisocaproat (KIC). Ein Haupteffekt von HMB ist, die Entwicklung von fettarmem Gewebe deutlich zu steigern. Dieser wünschenswerte Effekt ist nicht mit KIC erhältlich, obwohl es eine leichte Tendenz bei KIC gibt, die Anhäufung von Körperfett zu vermindern.
  • Hinsichtlich Wiederkäuern hat HMB den Vorteil, nicht einer nennenswerten Zersetzung im Pansen ausgesetzt zu sein. Folglich kann HMB oral in definierten Mengen an Wiederkäuer verabreicht werden, beispielsweise als Zusatz zum Futter für Rinder oder Schafe, um die Wirkungen auf den Wachstumsstoffwechsel zu erhalten, und speziell, um die Menge an produzierten fettarmen Geweben zu steigern. Vorteilhafte Wirkungen auf den Wachstumsstoffwechsel kann auch durch das Verfüttern von HMB an Nicht-Wiederkäuer (einschließlich Geflügel, das zur Fleischproduktion aufgezogen wird) erhalten werden.
  • Ein Anwachsen von fettarmem Gewebe durch Verfüttern von HMB wird typischerweise begleitet von einer Abnahme hinsichtlich der Menge an Fett, das in separaten Fettschichten enthalten ist im Gegensatz zu marmoriertem Fett, das in fettarmem Gewebe verteilt ist. Bei Rindern und Schafen berücksichtigen Klassifizierungsvoraussetzungen die Fettverteilung in fettarmem Gewebe, z.B. durch Rippenaugenprüfung. Glücklicherweise führt das erfindungsgemäße Verfahren nicht zu einer Abwertung des Rumpfes wegen reduzierter Marmorierung, sondern stellt hingegen eine gute oder bessere Fettverteilung innerhalb der fettarmen Gewebe bereit. Saftiges, schmackhaftes und mageres Fleisch kann dadurch produziert werden.
  • Die gewünschten, vorstehend beschriebenen, Wachstumswirkungen können durch die orale Verabreichung von Calcium-HMB (Ca-HMB) oder äquivalenter molarer Mengen anderer wasserlöslicher nicht-toxischer HMB-Salze erreicht werden. So niedrige Mengen wie 15 bis 35 Milligramm (mg) pro Kilogramm (kg) des Körpergewichts pro 24 Std. können verwendet werden.
    • Genaue Beschreibung
  • Die zum Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendete Verbindung ist β-Hydroxy-β-methylbuttersäure oder ein genießbares Butyratsalz davon. Die freie Säure-Verbindung wird auch β-Hydroxy-isovaleriansäure bezeichnet. Sie hat die folgende Struktur:
  • Diese Verbindung in Form sowohl der freien Säure als auch des Salzes wird hierin allgemein als "HMB" bezeichnet. Die Säureform wird HMB-Säure bezeichnet und die spezifische Salzform, wie z.B. die Calcium- oder Natriumsalze, als Ca- HMB oder Na-HMB. HMB besitzt keine Isomere und existiert dementsprechend nicht in L- oder D-Formen. Zum Zweck der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, HMB in der Form eines genießbaren Salzes anstatt als freie Säure zu verwenden.
  • Vorzugsweise ist die Salzform wasserlöslich oder wird im Magen oder Darm des Haustieres wasserlöslich. Ein bevorzugtes Salz ist das Calciumsalz (Ca-HMB). Natrium (Na-HMB) kann auch verwendet werden, jedoch ist Na-HMB hygroskopischer als Ca-HMB. Weitere nicht-toxische Salze können verwendet werden, wie z.B. weitere Alkalimetall- oder Erdalkalimetall- Salze. Hinsichtlich des Vermischens mit Futterbestandteilen ist es bevorzugt, daß die Salzform trocken, nicht-klebrig und fein verteilt zum Vermischen mit den Futtermaterialien ist. Ca-HMB ist aus diesen Gründen besonders wünschenswert.
  • Es ist nicht bekannt, daß HMB kommerziell verfügbar ist. Es sind jedoch Verfahren zum Synthetisieren dieser Verbindung ausgehend von kommerziell verfügbaren Ausgangsmaterialien bekannt. Zum Beispiel kann HMB durch Oxidation von Diacetonalkohol (4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon) synthetisiert werden. Ein geeignetes Verfahren wird von Coffman et al., J. Am. Chem. Soc., 80:2882-2887 auf 2885 beschrieben (1958). Wie dort beschrieben, wird β-Hydroxy-isovaleriansäure (HMB) durch eine alkalische Natriumhypochlorit-Oxidation von Diacetonalkohol synthetisiert. Das Produkt wird in freier Säureform gewonnen, die in das gewünschte Salz umgewandelt werden kann. Zum Beispiel kann HMB als dessen Calciumsalz (Ca-HMB) durch ein ähnliches Verfahren zu demjenigen von Coffman et al. hergestellt werden, in welchem die erhaltene HMB-Säure mit Calciumhydroxid neutralisiert und durch Kristallisation aus einer wässerigen Ethanollösung gewonnen wird. Z.B. kann eine 95%ige Ethanollösung mit Ca-HMB in einer ungefähr 10%igen Konzentration verwendet werden. Ein solches Verfahren wird genauer in den folgenden Beispielen dargestellt.
  • Um eine Verabreichung zu einer gewünschten Rate zu gewährleisten, ist es bevorzugt, das trockene HMB-Salz mit den trockenen Futterbestandteilen in einer vorbestimmten Konzentration zu mischen. Das HMB-Salz kann durch trockenes Vermischen unter Verwendung von Standard-Mischvorrichtungen eingebracht werden. HMB sollte im wesentlichen gleichmäßig innerhalb des Futters verteilt werden. Nach dem Mischen kann, falls gewünscht, das Futtermaterial weiter verarbeitet werden, wie z.B. durch eine Umwandlung in Pellets.
  • Die meisten Futterzusammensetzungen für Haustiere, wie z.B. für die Aufzucht von Wiederkäuern und Geflügel, sind zusammengesetzt aus Mischungen der Futterbestandteile. Diese Futterzusammensetzungen enthalten Protein-bereitstellende Bestandteile als Hauptkomponenten. Diese Futterbestandteile stellen wenigstens 10 Gew.-% Protein auf einer Gesamttrockengewichtsgrundlage bereit und können bis zu 24 Gew.-% oder darüber enthalten. Solche gemischten Futterzusammensetzungen können Fertignahrung oder Futterkonzentrate umfassen.
  • Wenn HMB mit dem Futtermaterial als eine einheitliche Mischung kombiniert wird und die Futterzusammensetzung die Hauptnahrungsquelle für die Ernährung bereitstellt, kann die Menge an HMB im Verhältnis zur Futterzusammensetzung spezifiziert werden. Z.B. können die als Gesamtration gemischten Futterzusammensetzungen von 0,001 bis 0,5 Gew.-% HMB (Ca-HMB und Trockenfuttergrundlage) enthalten. Auf derselben Grundlage liegt der gegenwärtig bevorzugte Bereich zwischen ungefähr 0,01 bis 0,1 Gew.-% HMB. Solche Fertigfutterzusammensetzung werden üblicherweise wenigstens 10% Protein enthalten und können bis zu 24% Protein (N x 6,25) enthalten. Zum Beispiel können günstige Wachstumseffekte, wie eine verstärkte Entwicklung von fettarmem Gewebe, in bevorzugten Ausführungsformen durch Einbringen von ungefähr 0,02 bis 0,04 Gew.-% (Trockengrundlage) von Ca-HMB oder äquivalenten molaren Mengen eines anderen genießbaren, nicht-toxischen, wasserlöslichen Salzes von HMB erreicht werden.
  • Die vorstehenden Futterzusammensetzungsmengen von HMB betreffen primär Futtermittel, die so formuliert sind, daß sie eine im wesentlichen vollständige Ration des Tieres umfassen. Wenn Futterzusätze oder Futterkonzentrate als Vehiculum zum Verabreichen von HMB verwendet werden, können höhere Konzentrationen benötigt werden. Die Konzentrationen können ähnlich auf entweder die Gesamternährung des Tieres oder auf das Körpergewicht der zu fütternden Tiere bezogen werden.
  • Vermutlich können einige günstige Wirkungen mit so geringen Mengen wie 0,05 bis 0,2 Milligramm (mg) von HMB (Ca-HMB- Grundlage) pro Kilogramm (kg) Körpergewicht pro 24 Std. erhalten werden. Es wird jedoch üblicherweise wünschenswert sein, wenigstens 0,5 mg/kg Körpergewicht/24 Std. (Ca-HMB- Grundlage) zu verabreichen. Es wird üblicherweise nicht notwendig sein, mehr als 100 mg HMB (Ca-HMB-Grundlage) pro Kilogramm Körpergewicht pro 24 Std. zu verabreichen, jedoch können höhere Mengen bis zu 400 bis 500 Milligramm HMB auf der angeführten Grundlage gegeben werden. Ein optimaler Bereich für die meisten Haustiere liegt vermutlich zwischen ungefähr 15 und 35 mg/kg Körpergewicht/24 Std. (Ca-HMB- Grundlage).
  • Wie vorstehend erwähnt, ist es bevorzugt, HMB mit einer Fertigfutterration, einem Futterkonzentrat oder anderem Trockenfuttermaterial, das an Rinder, Schafe, Hühner, Truthühner oder anderen auf HMB ansprechenden Haustieren verabreicht wird, zu kombinieren. In gewissen Fällen könnte jedoch HMB dadurch verabreicht werden, daß es im Trinkwasser für die Tiere gelöst wird. Jedoch kann erwartet werden, daß die Kontrolle über die in Wasser verabreichte Menge schwieriger ist. Hinsichtlich einer genaueren Kontrolle könnte HMB oral in der Form von Pellets verabreicht werden. Zum Beispiel könnten solche Pellets als Top-Dressing auf die tägliche (24 Std.) Futterration für jedes Tier verteilt werden. Weitere Verabreichungsverfahren könnten verwendet werden.
  • Soweit bekannt ist, ist HMB keiner wesentlichen Zersetzung im Pansen ausgesetzt. Nach oraler Verabreichung scheint das HMB-Salz intakt durch den Pansen in den Darm des Wiederkäuers zu gelangen, wo es absorbiert wird. Zum Zweck der vorliegenden Erfindung wird angenommen, daß HMB in das Kreislaufsystem absorbiert und in diesem verteilt wird.
  • Hinsichtlich der Verbesserung des Wachstumsstoffwechsels der Haustiere können mehrere verschiedene Effekte als primärer Zweck der HMB-Verabreichung ausgewählt werden. Zum Beispiel kann bei Tieren, die zur Fleischproduktion aufgezogen werden, einschließlich Rindern, wie z.B. jungen Ochsen und Kälbern, wie auch Lämmern und Küken ein Hauptziel sein, die Entwicklung von magerem Gewebe zu steigern bei gleichzeitiger Minimierung der Anhäufung von Körperfett. Eine weitere Aufgabe ist es, die Fleischqualität durch eine bessere Fettverteilung (Marmorierung) in dem mageren Fleisch zu verbessern im Gegensatz zu separaten Fettanhäufungen. Saftigeres und schmackhafteres Fleisch kann dadurch produziert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dieser Erfindung und die Futterzusammensetzungen zur Verwendung hierin können durch die folgenden experimentellen Beispiele weiter dargestellt werden.
    • Beispiel 1 Herstellung von Ca-HMB
  • Die Reaktionsmischung ist in einem 5000 ml Rundstehkolben mit aufgesetztem Kühler enthalten. Konstantes Mischen wird durch einen Magnetrührer erreicht.
  • Füge nacheinander zu:
  • - 3,785 l (1 Gallone) Bleichmittel (5,25% Natriumhypochlorit)
  • - 45 g NaOH-Pulver
  • - Mische gut.
  • - 150 ml 1,4-Dioxan
  • - 93 ml 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon.
  • Erhitze für 40 Minuten unter Rückfluß.
  • - Überführe die Lösung in eine Waschwanne und kühle für 30 Minuten unter einem Abzug.
  • - Stelle den pH auf 5 ein unter Verwendung von konzentriertem H&sub2;SO&sub4;. (HMB wird stabilisiert.)
  • - Überführe die Lösung in eine Kühlpfanne unter einer Abzugshaube, so daß Luft über der Lösung zum Zweck einer schnelleren Verdampfung abgezogen wird. Verwende die Wasserdampftabelle, wenn möglich.
  • - Lasse die Lösung über Nacht verdampfen. Natriumsulfatsalze werden unter Bildung einer Aufschlämmung ausfallen.
  • - Überführe die Aufschlämmung in eine Waschwanne, und stelle den pH auf 1 ein unter Verwendung konzentrierter H&sub2;SO&sub4;.
  • Die Salze und die Lösung können getrennt extrahiert werden, abhängig vom Volumen, das nach der Verdampfung verfügbar ist.
  • - Überführe die Lösung mit/ohne Salze in eine 10-Liter- Flasche, und wasche 4x mit ungefähr 2 Litern Ethylacetat. (Die Acetat-Schicht enthält HMB.)
  • - Hebe die Ethylacetatschicht auf. Verwerfe die letzte Säureschicht.
  • - Setze die Acetatschicht bei 50ºC einer Rotationsverdampfung aus.
  • - Salze können ausfallen.
  • - Löse in ultra-reinem H&sub2;O.
  • - Füge ein gleiches Volumen an Ethylacetat zu und extrahiere nochmals. Hebe die Ethylacetatschicht auf.
  • - Setze die Acetatschicht bei 50ºC einer Rotationsverdampfung aus.
  • - Erhöhe die Temperatur auf 70ºC und setze die Rotationsverdampfung fort. Die verbleibende Lösung enthält HMB und ist bereit für die Kristallisation.
  • Die getrocknete HMB-Säure wird mit Calciumhydroxid-Pulver neutralisiert. Das Pulver wird unter Rühren zur HMB-Säure zugefügt, bis ein basischer pH erreicht wird. Der pH wird mit pH-Papier überprüft. HMB verfestigt sich an diesem Punkt und wird nachfolgend in heißem 95%igen Ethanol zu einem zehnfachen Volumen des ursprünglichen Säurevolumens gelöst. Material, das sich nicht löst, wird durch Zentrifugation oder Filtration aus der Flüssigkeit entfernt. Die Ethanol- HMB-Lösung wird danach bei -30ºC (-20ºF) stehen gelassen, bis die Mischung kristallisiert. Gewöhnlich findet dies über Nacht statt, kann jedoch zwei bis drei Tage dauern. Die HMB- Kristalle werden danach unter Vakuum durch Papiertücher filtriert und die Flüssigkeit aus den filterkuchenähnlichen Kristallen gepreßt. Die HMB-Kristalle werden danach nochmals in heißem Ethanol gelöst, und das Verfahren wird wiederholt. In den meisten Fällen sind drei wiederholte Kristallisationen ausreichend, um jegliche gelbe Farbe aus den Kristallen zu entfernen. Eine weitere Reinigung kann durch eine weitere Kristallisation erreicht werden. Nach der letzten Kristallisation wird HMB in eine Pfanne gegeben und über Nacht gefriergetrocknet, um ein wasserfreies Calcium-HMB-Pulver zu erhalten, das zur Verwendung als Futterzusatz bereitsteht.
    • Beispiel 2 Stabilität von HMB im Pansen
  • Pansenflüssigkeit wurde von einem mit einem Katheter versehenen jungen Ochsen gesammelt. Nach Filtration und Verdünnung (1:4) mit einem künstlichen Speichel wurden 25 ml der Lösung in 50 ml-Plastikröhrchen gegeben. Auf jedes Röhrchen wurde ein Einwegventil aufgesetzt, um Gase entweichen zu lassen, während keine Luft in das Röhrchen eindringt. Jedes Röhrchen wurde danach mit CO&sub2; begast und bei 39ºC inkubiert. Nach 30 min wurde eine Lösung von KIC oder HMB in Konzentrationen in das Röhrchen gegeben, um zu simulieren, was im Pansen eines Tieres vorhanden sein würde, wenn dieses 0,05% der Ernährung als KIC oder HMB konsumiert. Es wurde geschätzt, daß eine 50 uM-Konzentration in diesem Fall erreicht würde. Nach bestimmten Zeitintervallen wurden 50 ul- Proben dieser Pansenflüssigkeit entnommen und auf KIC und HMB getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle A gezeigt. TABELLE A Zeit nach Zugabe (min) KIC HMB * Die Anfangskonzentration von KIC konnte nur geschätzt werden. Die Anfangskonzentration hätte -50 uM sein sollen, jedoch ist aufgrund des schnellen Abbaus von KIC im Pansen KIC bereits abgebaut worden, bevor die 0-Zeit-Entnahme gekühlt und weiter verarbeitet werden konnte.
  • Das Vorstehende zeigt, daß KIC durch die Pansenbakterien schnell zerstört wird, während HMB in der Pansenumgebung ziemlich stabil ist.
    • Beispiel 3 Verfüttern von HMB an Lämmer - Versuch 1 Material und Methoden Tiere und Experimentaufbau.
  • Drei Serien von Zwillingslämmern wurden einzeln in Glasfaserställen gehalten. Die Tiere wurden zufällig zugeordnet zur Kontrolle oder HMB-Ernährung unter Verwendung von Ca-HMB als Futterzusatz in einer Menge von 0,5% der Basalnahrung. TABELLE B Zusammensetzung der an alle Schafe verfütterten Basalnahrung Bestandteil kg Trockensubstanz Experiment 1 Gemahlener Mais Gepreßtes Sojabohnenmehl Melasse Spurenmineralien & Vitamin-Prämix Salz Kalkstein Harnstoff
  • Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle C zusammengefaßt. TABELLE C Nierenfett % (% des Lebendgewichts des Tieres. Rückenfett - (in) (Fettdicke über der 12. Rippe) Longissimus-Bereich (cm²) (sq. in.) Durchschnittliche tägliche Zunahme (kg/Tag) Futter/Zunahme Kontrollen: HMB: % Veränderung aufgrund von HMB.
  • Wie durch die vorstehenden Daten gezeigt, scheint in dieser begrenzten Studie HMB das Wachstum von fettarmem Gewebe auf Kosten von Fett zu stimulieren. Beide Fettmaßeinheiten nahmen dramatisch ab, während sich das Muskelgewicht im Vergleich zu den Kontrollen wesentlich erhöhte.
    • Beispiel 4 Verfüttern von HMB an Lämmer - Versuch 2 Tiere und Experimentaufbau.
  • Zweiundzwanzig Lämmer wurden einzeln in Glasfaserställen (1,15 m²) gehalten und zufällig zugeordnet zur Kontrolle oder HMB-Ernährung. Bei der Kontrolle ist nichts zur Nahrung zugefügt worden, während die Nahrung für HMB-Tiere täglich mit 1 g Ca-HMB ergänzt wurde. Zum Beginn des Experiments wurden die Tiere gewogen, und Ultraschallmessungen des Longissimusbereiches und der Fettmenge über dem Longissimusmuskel wurden vorgenommen. Diese Messungen wurden im Bereich über der zwölften Rippe vorgenommen. Der Futterverbrauch wurde aufgezeichnet. Am Ende des Experiments wurden die Tiere gewogen, der Futterverbrauch wurde gemessen und der Longissimusbereich und die Fettdicke wurden nochmals mit dem Ultraschallapparat gemessen. Die Zunahme im Longissimusbereich und des Rückenfetts wurden ausgehend vom Anfangswert berechnet. Es hat sich gezeigt, daß dieses nicht-invasive Verfahren des Abschätzens des Muskels und der Fettablagerung ein zuverlässiges Verfahren zum Aufzeichnen dieser Werte ist, ohne daß das Tier geschlachtet werden muß. TABELLE D Zusammensetzungen der an alle Schafe verfütterten Basalnahrung kg Trockensubstanz Bestandteil Ohne HMB Mit HMB Gemahlener Mais Gedörrte Alfalfa Gepreßtes Sojamehl Melasse Spurenmineralien & Vitamin-Prämix Salz Kalkstein Ammoniumchlorid Ca-HMB Ergebnisse: TABELLE E Die Wirkungen des Verfütterns von HMB an junge Lämmer von 27 kg (60 lbs.) bis 45 kg (100 lbs.) Kontrolle HMB % Veränderung Gesamtzunahme (kg) (lbs.) Futter/Zunahme Lendenbereichzunahme (cm²) Rückenfettzunahme (cm)
  • Die vorstehenden Daten zeigen an, daß der HMB-Zusatz die Leistung steigert und die Zunahme von fettarmem Gewebe gegenüber Fettgewebe steigert. Diese Ergebnisse untermauern daher diejenigen des ersten Versuchs.
    • Beispiel 5 Verfüttern von HMB an Geflügel
  • Um KIC und HMB als Wachstumsverstärkungsmittel zu vergleichen, wurden junge, männliche Leghornküken auf 12 Batteriekäfige (Drahtböden) mit jeweils 10 Vögeln verteilt. Behandlungen der Kontrolle, HMB (0,04% der Nahrung) und KIC (0,04 % der Nahrung) wurden den Käfigen zugeordnet. Der Futterverbrauch wurde während des fünfwöchigen Experiments gemessen. Während der Woche 2 des Experiments wurden den Küken 50 ul einer 20%igen Suspension von roten Blutkörperchen aus Schwein intraperitoneal injiziert.
  • Den Küken wurde eine Nahrung verfüttert, die alle Nährstoffe für Leghorns dieses Alters in ausreichender Menge enthielt. HMB wurde zu dieser Nahrung zu 0,04% der Nahrung (Gew./Gew.) zugegeben. Die folgende Nahrung wurde, wie in Tabelle F gezeigt, verwendet. TABELLE F Bestandteile (jeweils kg) Kontrollnahrung HMB-Nahrung Gemahlener Mais Sojabohnenmehl Weizen-Mittelkorn Fischmehl Calciumcarbonat Dicalciumphosphat Fleisch- und Knochenmehl Prämix aus Vitaminen & Mineralien HMB
  • Am Ende des fünfwöchigen Experiments wurden die Küken dekapitiert, und Serum wurde für eine Bestimmung des Titers der Antikörper gegen rote Blutkörperchen aus Schwein gesammelt. Die Titer der roten Blutkörperchen wurden durch einen Mikrotiter-Agglutinationstest bestimmt (Kuhlman et al.). Ebenso wurde der Pectoralis-major-Muskel (der größte Brustmuskel) präpariert und als Maß des Muskelwachstums gemessen. Die Daten sind in den Tabellen G1 und G2 zusammengefaßt. TABELLE G1 Wachstum und Fütterungseffizienz von mit KIC und HMB gefütterten männlichen Leghorn-Hühnern (5-Wochen-Daten) Kontrolle KIC HMB Zunahme (g) Futter/Zunahme Brustmuskel (%) Titer rote Blutkörperchen (Verdünnung) Tabelle G2 KIC Veränderung gegenüber Kontrolle HMB Veränderung gegenüber Kontrolle Zunahme (g) Futter/Zunahme Brustmuskel (%) Titer rote Blutkörperchen (Verdünnung) **Signifikant bei
  • Die vorstehenden Daten zeigen, daß HMB die Kükenwachstumsleistung durch Erhöhen der Wachstumsrate und dadurch steigerte, daß es das Futter effizienter zum Wachstum nutzbar machte. Zusätzlich wird anscheinend das Muskelwachstum im Verhältnis zu anderen Geweben stimuliert, wie durch die erhöhte Brustmuskelgröße bewiesen wurde. Verglichen mit KIC war HMB hinsichtlich aller gemessenen Parameter besser.
    • Fütterungszeiträume
  • Um die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Futterzusammensetzungen für eine selektive Steigerung der Bildung von fettarmem Gewebe bei gleichzeitiger Minimierung der Fettablagerung bei der Aufzucht von fleischproduzierenden Tieren zu erhalten, wird es bevorzugt sein, den Tieren HMB tagesweise zu verfüttern, während die Tiere an Gewicht zunehmen und das Füttern in Abhängigkeit von den zu fütternden Tieren wenigstens 10 Tage bis zu 180 Tage fortzusetzen. Bei Rindern wird z.B. HMB vorzugsweise in Zeiträumen von wenigstens 30 bis zu 180 Tagen verfüttert; bei Lämmern in Zeiträumen von wenigstens 15 bis zu 100 Tagen; bei Hühnern in Zeiträumen von wenigstens 10 bis zu 50 Tagen und bei Truthühnern in Zeiträumen von wenigstens 10 bis zu 100 Tagen. Die angegebenen Zeiträume sind so bemessen, daß die aufzuziehenden Tiere bis zum Marktgewicht anwachsen. Der maximale Vorteil der HMB-Verabreichung sollte erreicht werden, wenn das abgesetzte Fett und die Dauer der Fettablagerung sich verringert haben, was üblicherweise im letzten Fütterungsabschnitt vor dem Verkaufen der Tiere stattfindet. Das Einbringen von HMB in die letzten Rationen ist daher besonders wünschenswert.

Claims (16)

1. Verfahren zur Aufzucht von fleischproduzierenden Haustieren, umfassend das orale Verabreichen einer wirksamen Menge von β-Hydroxy-β-methylbuttersäure oder eines genießbaren Salzes davon (HMB) an diese Tiere, um die Bildung von fettarmem Gewebe zu fördern, wobei die wirksame Menge innerhalb des Bereichs von 0,05 bis 500 Milligramm (mg) HMB (Ca-HMB-Grundlage) pro Kilogramm (kg) Körpergewicht pro 24 Stunden liegt und die Verabreichung für eine ausreichende Zeitdauer fortgesetzt wird, um eine wesentliche Zunahme an fettarmem Gewebe zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Menge von HMB auf derselben Grundlage innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 100 mg liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin HMB durch das Beimischen mit Futter für die Tiere verabreicht wird, und das beigemischte Futter regelmäßig wiederholt während einer größeren Anzahl von Tagen verfüttert wird, während die Tiere an Gewicht zunehmen.
4. Verfahren zum Ernähren von Rindern und Verbessern der Fleischqualität, umfassend das Verfüttern einer wirksamen Menge eines genießbaren Salzes von β-Hydroxy-β-methylbuttersäure (HMB) in Mischung mit einem proteinhaltigen Futter an die Rinder, um den Zuwachs von fettarmem Gewebe der Rinder zu fördern, wobei die wirksame Menge innerhalb des Bereichs von 0,05 bis 500 Milligramm (mg) HMB (Ca-HMB-Grundlage) pro Kilogramm (kg) Körpergewicht pro 24 Stunden liegt und das Verfüttern tagesweise für mindestens 30 Tage fortgesetzt wird, während die Rinder an Gewicht gewinnen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, worin HMB in der Form dessen Calciumsalzes (Ca-HMB) ist und die wirksame Menge von Ca-HMB innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 100 mg liegt.
6. Verfahren zum Ernähren von Lämmern, umfassend das Verfüttern einer wirksamen Menge eines genießbaren Salzes von β-Hydroxy-β-methylbuttersäure (HMB) in Mischung mit einem proteinhaltigen Futter an die Lämmer, um den Zuwachs von fettarmem Gewebe der Lämmer zu fördern, wobei die wirksame Menge innerhalb des Bereichs von 0,05 bis 500 Milligramm (mg) HMB (Ca-HMB-Grundlage) pro Kilogramm (kg) Körpergewicht pro 24 Stunden liegt und das Verfüttern tagesweise für mindestens 15 Tage fortgesetzt wird, während die Lämmer an Gewicht gewinnen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, worin HMB in der Form dessen Calciumsalzes (Ca-HMB) ist und die wirksame Menge von Ca-HMB innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 100 mg liegt.
8. Verfahren zum Ernähren von Geflügel, umfassend das Verfüttern einer wirksamen Menge eines genießbaren Salzes von Hydroxy-β-methylbuttersäure (HMB) in Mischung mit einem proteinhaltigen Futter an das Geflügel, um den Zuwachs von fettarmem Gewebe des Geflügels zu fördern, wobei die wirksame Menge innerhalb des Bereichs von 0,05 bis 500 Milligramm (mg) HMB (Ca-HMB-Grundlage) pro Kilogramm (kg) Körpergewicht pro 24 Stunden liegt und das Verfüttern tagesweise für mindestens 10 Tage fortgesetzt wird, während das Geflügel an Gewicht gewinnt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, worin HMB in der Form dessen Calciumsalzes (Ca-HMB) ist und die wirksame Menge von Ca-HMB innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 100 mg liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, worin das Geflügel Hühner sind.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, worin das Geflügel Truthühner sind.
12. Eine Futterzusammensetzung für Haustiere, umfassend ein proteinhaltiges Futter, welches die Tiere mit einer im wesentlichen vollständigen Ration versorgt, wobei die Futterzusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie von 0.01 bis 0,1 Gewichtsprozent eines genießbaren Salzes von β-Hydroxy-β-methylbuttersäure (HMB) auf einer Ca-HMB Trockengewichtsgrundlage enthält.
13. Futterzusammensetzung nach Anspruch 12 in einer für eine Verabreichung an Rinder hergestellten Art.
14. Futterzusammensetzung nach Anspruch 12 in einer für eine Verabreichung an Lämmer hergestellten Art.
15. Futterzusammensetzung nach Anspruch 12 in einer für das Füttern von Hühnern hergestellten Art.
16. Futterzusammensetzung nach Anspruch 12 in einer für das Füttern von Truthühnern hergestellten Art.
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