194583. lajstromszámú szabadalom • Készítmény takarmány és szemestermény silózására
1 194 583 2 A jelen találmány a takarmány, valamint a szemestermény silózására szolgáló készítményre vonatkozik. A takarmány elkészítésénél a zöld takarmányt felszecskázzák, hogy megkönnyítsék annak kisebb adagokba való szétosztását és csomagolását. Az oldható szénhidrogéneknek, így a cukroknak a természetes anaerob fermentációja ezután a különféle savaknak, elsősorban a tejsavnak a termelődését eredményezi, amelyek megakadályozzák a mikroorganizmusok általi további lebontódást és ennek következtében hosszú időtartamig lehet tartósítani a takarmányt. A zöld takarmányt a kisebb adagokba való szétosztás és a csomagolás után úgy vonják be burkolóanyaggal, hogy biztosítsák annak a légmentes tárolását. A természetes oxidálódás és a fermentációs folyamat eltávolítja az oxigént a takarmánytömegből, amit követően azután végbemegy az anaerob tejsavas fermentáció. Ilymódon a zöld takarmány pH-ja körülbelül 6-os értékre áll be. A. I. Virtanen tanulmányai, így a 15527 ljsz. finn szabadalmi leírás, amelynek címe: „A szarvasmarha etetésének alapjául szolgáló AIV rendszer”, azt mutatják ki, hogy a silótakarmány pH értéke körülbelül 4, illetve előnyösen ez alatti értékű kell legyen azért, hogy ilymódon gátolja a nem kívánatos biológiai reakciókat. Ezt megelőzően a pH értékét elsődlegesen természetes fermentációs folyamat révén csökkentették. Anaerob tejsavas fermentációs folyamat szükséges az alacsony pH-tartomány eléréséhez. Az egyik módszer értelmében a pH értékének a csökkentésére ásványi savaknak, ezen savak sóinak vagy szerves savaknak a takarmányhoz való adása révén kerül sor. Az oldható cukroknak a hozzáadása pedig a kevés szabad cukorféleséget tartalmazó termények tejsavas fermentációját segíti elő. A szabad cukrok mennyiségét meg lehet növelni egyes enzimeknek, mint például a celluláz, hemicelluláz vagy béta-glukozidáz enzimeknek a hozzáadása révén is, amelyek a cellulózt és a poli-szacharidokat bontják le. A tejsavas fermentáció elősegítésének egy további módszere az, hogy a takarmánykészítményhez tejsav-baktériumokat adnak. Bizonyos tartósító szereket, így például formaldehidet, nitriteket vagy szulfitokat is használtak abból a célból, hogy meggátolják a nem kívánatos reakciókat a zöld takarmányban. így ismeretessé vált a 2 125 038 számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali iratból, hogy glukózoxidázt használtak ikra és tengeri halételek raktározási idő alatti megóvására és az ételtermékek, italok stabilizálására. A glukózoxidázt önmagában vagy katalázzal együttesen alkamazták és mindezeknél az alkalmazási módoknál az volt a szándék, hogy megakadályozzák a nem kívánatos oxidációs reakciókat, amelyek főként kémiai jellegűek voltak. Nincs azonban utalás a glukózoxidáz felhasználásának a lehetőségére annak érdekében, hogy a silózandó takarmányban és szemesterményben a tejsavas fermentációt segítsék elő. Hasonlóképpen ismeretessé vált a 3 005 020 számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali iratból, hogy a takarmányokhoz használtak enzimeket adalékanyagokként, hogy azok emészthetőségét elősegítsék. Hz a közlemény azt ismerteti, hogy egy cellulázt tartalmazó enzimkomplexet alkalmaztak a növényi anyag tartósítására, amikor is ez az enzimkomplex egy gabonaféle vivőanyagba van beépítve. A celluláz a növényi anyag cellulózából glukózt eredményez, így segítve elő különösképpen a szabad glukózban szegény növényi anyag fermentációját. Á tejsav a tejsavas fermentáció megindítására képes baktériumok segítségével képződik. Ilymódon a reakció teljes -mértékben különbözik a jelen találmány alapját képező reakciótól, nevezetesen a glukonsav képződésére vezető reakciótól, amelyet 5 a találmányi gondolat kifejtése során a későbbiekben részletesen ismertetünk. A celluláz alkalmazása azonban a jelen találmányunk szerinti módszernél is előnyös, különösképpen olyan esetekben, ahol a zöld takarmány szabad glukózban szegény, amikor is majd a képződött 10 g’ukóz a glukózoxidáz révén glukonsawá alakul át. Mindent figyelembe véve a technika állása szerinti ismereteknél, megállapítható, hogy ezek nem adnak kiee'égítő eredményt. A nitritek és a formaldehid károsak az állatok számára és nem távolitják el az oxigént, pedig 15 az optimális tejsavas fermentáció nem játszódhat le, ha nem teremtődnek meg az anaerób körülmények. A természetes fermentáció folyamán pedig az erjeszthető szabad cukrok az aerób fermentációs és oxidációs folyamatok révén felhasználódnak és így szabad cukrokban sze- 20 g'-ny formában marad vissza a takarmány a tejsavas fermentációs folyamat lejátszódásához. Ennek következtében azután a tejsavas fermentációs folyamat gyakran nem eléggé gyorsan és hatásosan megy végbe ahhoz, hogy képes legyen megakadályozni a nem kívánatos mel- 25 lekfermentációs folyamatokat. A jelen találmánynak az a célja, hogy a takarmány és a szemestermény silózásához egy olyan készítményt aijon, amely révén a korábban ismeretes silózási készítményeknek a fentiekben említett hátrányai kiküszöböl- 30 hetők. A találmányi megoldás azon az ismert jelenségen alapszik, hogy glukóz jelenlétében a glukózoxidáz enzimrendszer (a továbbiakban rövidített jelzéssel: GOD) a következő reakciókat katalizálja: 35 1. glukóz + H2 O + 02 —QQP > glukonsav + H2 02 2. 2 H202 kataláz > 2 H20 + Oj 40 A keletkezett oxigén végül is az 1. reakció eredményeként felhasználódik és a teljes folyamat végterméke a glukonsav. Azt találtuk, hogy a silótakarmány elkészítésénél az enzimatikus reakciók egyaránt eredményezik a pH értékének a györs csökkenését, valamint az oxigén- 45 nek az eltávolítását, márpedig mindkét eme tényező lényegbevágó a tejsavas fermentációs folyamat lejátszódásához. Megállapítottuk, hogy a glukózoxidáz enzim vagy a reakció végtermékei semmiképpen sem akadályozzák a tejsavas fermentációs folyamatot, továbbá a maxi- 50 malis glukonsav-koncentrációk 2 és 20 órai időtartamon belül alakulnak ki, amely időtartam után a tejsav koncentrációja indul növekedésnek, miközben a glukonsavnak a koncentrációja egyidejűleg csökkenni kezd. A jelen találmány általános elvében egy készítményt 55 ismertet a takarmány és a szemestermény silózásához, amely hordozó közegben olyan mennyiségben tartalmaz glukózoxidázt, hogy a silózandó anyaghoz való hozzáadása után hatásos legyen ahhoz, hogy glukonsavat állítson elő. A találmány szerinti készítmény a glukózoxidázt 60 előnyösen vizes oldata alakjában tartalmazza, azonban a készítmény szárított alakban is lehet, amelyet azután a használatot megelőzően vízzel fel kell hígítani. A glukózoxidáz aktivitását lU-ban, azaz nemzetközi egységben (a továbbiakban rövidített jelzése: IU) szokás 65 megadni, ami az enzim olyan mennyiségét jelenti, amely 2
