178419. lajstromszámú szabadalom • Cink-bacitracint tartalmazó takarmányadalék és eljárás az előállítására
3 178419 4 takarmánytápokkal az állatok növekedésének elősegítésére. A találmány másik célja eljárás biztosítása a nagy stabilitással rendelkező cink-bacitracin-tartalmú készítmény előállítására. Azt tapasztaltuk, hogy a takarmánytápba keverés után is nagy stabilitású, cink-bacitracint tartalmazó takarmányadalékot kapunk, ha valamely bacitracin fermentléből a cink-bacitracint cink(II)ionokkal leválasztjuk, a fermentlé savasságát erős lúggal, például nátrium-hidroxiddal 6,0—7,0 közötti pH-értékre állítjuk be, majd a vizet bepárlással vagy bármilyen alkalmas módon eltávolítjuk és a kapott, 10—35 súly % ■— célszerűen 25—35 súly%, például 30 súly% — száraz anyagot tartalmazó szuszpenzióhoz annak szárazanyagtartalmára számítva 50—100 súlv% finom eloszlású alkáliföldfém-karbonát vivőanyagot, előnyösen kalcium-karbonátot adunk, a szuszpenziót keveréssel homogén eleggyé alakítjuk, majd porlasztásos szárításnak vetjük alá, és ilyen módon a víztartalmat 1—5 súly%-ra, általában 3 súly%-ra csökkentjük. (A viszonylag száraz anyag víztartalmát úgy határozzuk meg, hogy a lemért mintát 3 órán át szárítjuk 60 °C-on, 5 Hgmm alatti vákuumban, és újból lemérjük). A cink-bacitracin leválasztásához a fermentlében jelenlevő minden gramm bacitracinra számítva általában 0,5—0,7 g cink(II)iont alkalmazunk (42 NE/mg hatékonyságú bacitracint véve alapul). A porlasztásos szárítást célszerűen magasabb hőmérsékleten, például 300—450 °C közötti hőmérsékleten, előnyösen 350—450 °C közötti hőmérsékleten végezzük, hogy igen gyors száradást érjünk el. A találmány szerinti eljárással kapott, szárított, cink-bacitracin-tartalmú takarmányadalék finom eloszlású, nagy fizikai szilárdságú, szilárd részecskékből áll: túlságosan kis részecskeméretű vagy túlságosan nagy részecskeméretű szilárd részecskéket gyakorlatilag nem tartalmaz. A részecskéknek legalább 80 súly'X-a 30—219 mikron közötti méretű. A részecskék gyakorlatilag gömbalakúak, és a külső felületük viszonylag sima. A részecskék túlnyomó részének mérete legalább 30—149 mikron. Abban az esetben, ha vivőanyagként kalcium-karbonátot alkalmazunk, a részecskék fajsúlya 0,6—0,7 g/ml. A porlasztásos szárítással nyert termék kalcium-karbonát-tartalma általában 40—60 súly%. Általában kalcium-karbonát hozzáadása nélkül, a részecskék üregesek és könnyen apríthatok, például őrléssel. Felismertük, hogy a találmány szerinti cink-bacitracin-tartalmú takarmányadalék nagy stabilitású állati takarmánnyal magas hőmérsékleten, mechanikai keverés közben vagy nedvesség jelenlétében összekeverve is. Feltételezzük, hogy az adalék nagy stabilitása különböző tényezők együttes eredménye: ilyen a cink-bacitracin és a hordozó szoros kapcsolata a készítményben; a részecskék fizikai szilárdsága; a részecskék gyakorlatilag gömbalakja; valamint az igen finom és porszerű részecskék viszonylagos hiánya. Összehasonlító szárítási kísérleteket végeztünk, a vivőanyag elhagyása mellett. Azt tapasztaltuk, hogy lényegesen könnyebb a cink-bacitracin szárítása vivőanyag jelenlétében. Vivőanyag nélkül ugyanis a cink-bacitracin a porlasztásos szárító berendezés falaira tapad. Az aktív termékből az összhozam 6—8%-kal nagyobb vivőanyag alkalmazása esetén. Továbbá, a termék folyási tulajdonságai is jelentősen kedvezőbbek vivőanyagjelenlétében; lényegesen könnyebben önthető, és könnyebben kezelhető. A vivőanyag következtében a terméknek nagyobb a fajsúlya, a termék gyakorlatilag szilárd gömbökből áll, amelyek viszonylag nagy mechanikai szilárdsággal rendelkeznek. Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy az aktív termék hozama 10—15%-kal kisebb, ha a szokásos dobszárítást alkalmazzuk porlasztásos szárítás helyett, és ez elsősorban a hőbomlásnak tulajdonítható. A dobszárítással nyert termék nem gömbalakú részecskékből áll, és az így nyert termék könnyen megkülönböztethető a találmány szerinti terméktől. A dobszárítással kapott anyag stabilitása kedvezőtlen az állati takarmányokkal való összekeverést követően, különösen, ha a keverés magas hőmérsékleten, mechanikai úton és/vagy nedvesség jelenlétében történik. A találmány szerint a vivőanyagot a porlasztásos szárítás előtt adjuk a koncentrátumhoz. Azt tapasztaltuk, hogy ha finom eloszlású kalcium-karbonát részecskéket adunk a porlasztásos szárításnak alávetett cink-bacitracin fermentléhez, azonban nem adunk kalcium-karbonát részecskéket a porlasztásos szárítás előtt a cink-bacitracinhoz, nem érjük el a találmány céljait. Ebben az esetben a kalcium-karbonát csupán a hígítószer szerepét tölti be. Az összehasonlító vizsgálatok alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy a gyakorlatilag gömbalakú részecskék — amelyekben a cink-bacitracin és a vivőanyag szoros kapcsolatban van egymással — stabilitása annak köszönhető, hogy a részecskéknek viszonylag csekély a felületük, továbbá, a vivőanyag valamilyen módon megóvja a cink-bacitracint az állati takarmánytáppal való érintkezés káros hatásaitól és/vagy a nemkívánt környezeti feltételek, így a magasabb hőmérséklet, mechanikai keverés és/vagy nedvesség kedvezőtlen hatásaitól. Egyidejűleg a vivőanyag nem befolyásolja kedvezőtlenül a takarmánytápba kevert cink-bacitracin aktivitását. A találmány szerinti eljáráshoz alkalmazott bacitracin fermentációs közeg önmagában ismert és az irodalomban leírt lehet. Tartalmazhat például szójaüsztet, kukoricakeményítőt, gyapotmaglisztet, dextrózt és ásványi sókat. A bacitracin fermentálását önmagában ismert mikroorganizmusok alkalmazásával a szokásos körülmények között végezzük. A cink-bacitracin leválasztása során gyakorlatilag a 2 809 892. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint járunk el, és vízben oldódó cinksót, például cink-kloridot, cink-szulfátot vagy cink-acetátot alkalmazunk. A cinksót a táptalajhoz adjuk, amelyen a Bacillus subtilis bacitracin-termelő törzsét, a Bacillus licheniformist tenyésztettük, és amely táptalaj az organizmus által termelt bacitracint oldatban tartalmazza. Általában a bacitracin fermentlé pH-értéke 8,2—8,4 közötti. A vízben oldódó cinksó, például 40—60 súly%-os — célszerűen 50 súly%-os — cink-klorid-oldat hozzáadására a pH értéke 5,0—5,7 közé, így 5,5-re csökken. A cink-bacitracint ezután erős lúg oldatával, például 25 súly%-os nátrium-hidroxid-oldat hozzáadásával kicsapjuk, és a pH- értéket 6,0—7,0-re állítjuk be. A találmány szerinti eljárásnál célszerűen nagyobb koncentrációban alkalmazzuk a cinksót, mint a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2