190616. lajstromszámú szabadalom • Eljárás L-lizin-tartalmú takarmányok és iparilag előállított takarmánykeverék előállítására
2 190616 3 A találmány tárgya eljárás L-lizin-tartalmú takarmányok és iparilag előállított takarmánykeverékek előállítására, vizes, 30—80 tömeg% L-lizin-tartalmú oldatok alkalmazásával. Az iparilag előállított takarmánykeverékek különösen a különféle mezőgazdasági haszonállatoknak — így szárnyasoknak, sertéseknek és marháknak - de háziállatoknak a táplálására is szolgálnak. A mindenkori takarmány rendszerint az illető állatfajta számára szükséges összes tápanyagot tartalmazza, kimért és kielégítő mennyiségben. Rendszerint különböző, egyedi takarmányokból - például szójadarából, kukoricából, egyéb gabonafajtákból, őrlési melléktermékekből, így kukoricasikérből vagy kukrocasikér-lisztből, hallisztből, húslisztből, takarmányzsírból, melaszból, takarmánymészből, marhasóból -, valamint további, növényi, állati vagy ásványi eredetű komponensekből áll. A takarmánykeverékek járulékosan még olyan anyagokat is tartalmaznak, amelyeket az adagok táplálkozás-fiziológiai hatékonyságának javítására adnak hozzá. Ide tartoznak az aminosavak is, mint az L-lizin, valamint az ásványi anyagok, nyomelemek és a konzerválószerek. A takarmánykeverékek összetétele a komponensek kínálatától és árától függően változásoknak van kitéve. A recepttárát azonban mindig úgy kell kialakítani, hogy a tápanyagtartalom megfeleljen az állatok mindenkori szükségletének. A különböző egyedi takarmányok és adalékanyagok először egyedi komponensek alakjában állnak rendelkezésre, amelyeket minőségüktől függően például tisztítással, szárítással, őrléssel, darálással elő kell készíteni. Amennyiben az egyes komponensek már rendelkeznek a szükséges minőséggel, úgy — egy erre megfelelő keverőberendezésben — elvégzik a keverési műveletet. Ennek során a keverék egyes részei a berendezés nagyságától függően eltérő összetételűek. Homogén keverék eléréséhez elegendő keverési pontosság szükséges. Olyan komponensek számára, amelyek a kész takarmánykeverékben csak csekély koncentrációban vannak jelen, bizonyos körülmények között elkerülhetetlen egy megfelelő, nagyobb koncentrációjú előkeverék készítése. A kész takarmánykeverékek liszt alakjában vagy pelletekként is alkalmazhatók. Az életfontosságú L-lizin aminosvat adalékanyagként már régóta jelentős mértékben alkalmazzák iparilag előállított, szárnyasok, sertések és egyéb állatok számára szolgáló takarmánykeverékekben. Ennek során azonban nem a kristályos L-lizin aminosavat alkalmazzák tiszta alakban, mivel az L-lizin szabad alakban nehezen kristályosítható, erősen higroszkópikus tulajdonságú, a levegőből szén-dioxidot abszorbeál, rendkívül kellemetlen szagú és bomlásra hajlamos. Inkább koncentrátumokat használnak, amelyek a fermentációval képezett L-lizin mellett még a fermentációs művelet alatt keletkezett összes biomasszát is, vagy ennek legalább egy részét tartalmazzák (2 357 119 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli, vagy 139 205 sz. Német Demokratikus Köztársaság-beli szabadalmi leírás). Az ilyen koncentrátumok adott esetben ezenkívül még ásványi adalékokat — így metszet, magnézium-karbonátot, szilícium-dioxidot vagy szilikátokat (3 032 618 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli nyilvánosságrahozatali irat) — is tartalmaznak. Ennek megfelelően az ilyen koncentrátumok ténylegesen L-lizin-tartalma viszonylag csekély. Ezért általában az iparilag előállított, L-lizint tartalmazó takarmánykeverékek kiegészítésére az L-lizin-monohidrokloridot alkalmazzák. Ez a monohidroklorid eg}' stabil, könnyen kristályosodó vegyület, amely nem hidroszkópos és kellemetlen szaga nincs. Az L-lizin-monohidroklorid bomlásra sem hajlamos. Előállítása természetesen járulékos anyag- és eljárásköltségeket jelent. Az L-lizin-monohidrokloridnak L-lizint tartalmazó takarmányok és takarmánykeverékek kiegészítésére való alkalmazása azonban azzal a hátránnyal rendelkezik, hogy az L-lizin-tartalom növelésével a klorid-tartalom is nő a takarmánykeverékben, ami általában nem kívánatos. A „National Research Council” például szárnyasok takarmányában 0,08% klorid-tartalmat javasol 0,15% nátrium-tartalom és 0,1-0,2% kálium-tartalom mellett („Nutrient Requirements of Poultry”, Washington, D. C., 1977). A nátrium-, kálium- és klorid-tartalom nemcsak a savbázis egyensúlyt befolyásolja; a megnövelt klorid-tartalom által előidézett metabolikus acidozis a növekedési hányadnak a takarmányfelvételnek a csökkenéséhez vezet [Poultry Sei. 60, 1468 (1981)] és ezen túlmenően a D-vitamin metabolizmusát, valamint a csontok növekedését is befolyásolja. A 4 267 195 sz. amerikai szabadalmi leírásból az is ismert, hogy kutyaeledelhez, az ízletesség javítása érdekében, olyan vizes húslevest adnak, amely L-lizint tartalmaz 0,1—500 mmól/liter koncentrációban. Különleges szerepet játszik a lizinnek a kloridhoz való aránya is. A Poultry Sei. 60, 1468 (1981) szerint például a lizin-arginin-antagonizmus, amely különösen argininban szegény adagoknál lép fel, megnövelt kloridtartalom által fokozódik. Ez a takarmányfelvétel csökkenéséhez és a növekedés redukálódásához vezet. Sőt, kristályos aminosavdiétával végzett etetési kísérletekben az aminosav hozzáadásának pozitív hatása teljesen elveszhet, ha az aminosavakat hidrokloridok alakjában alkalmazzák és kloridfelesleg keletkezik [Proc. Nutr. Soc., 40, 285 (1981)]. Ezen okok miatt igen kívánatos, hogy takarmányok és takarmánykeverékek kiegészítésére az. L-lizint kloridmentes alakban alkalmazzák. Azt tapasztaltuk, hogy a takarmányok és takarmánykeverékek a szabad alakban instabil L-lizinnel is kiegészíthetek, amennyiben a kiegészítésre L-lizin vizes oldatait alkalmazzuk. Ezek a vizes oldatok meglepő módon hosszabb tárolás esetén és még magasabb hőmérsékleten is stabilak, összehasonlító kísérletek azt mutatták, hogy 70%-os, vizes L-lizin-oldat 50 °C-on végzett 6 hetes tárolási időtartam után sem mutat semmiféle színeződést. Az esetleg képződött melléktermékekre vonatkozó vizsgálat negatív eredményt szolgáltatott. Ezzel szemben a kristályos L-lizin, az oldott termék viselkedésével ellentétben, ilyen tárolásnál jelentősen elszíneződik. Analitikai vizsgálatok megerősítették melléktermékek képződését. Ez a jelenség azért teljesen meglepő, mivel általános tapasztalat szerint a bomlásra hajlamos termékek oldott alakban sokkal érzékenyebbek, mint kristályos állapotban. Az L-lizin vizes 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3