CN102239962B - 动物饲料组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动物饲料组合物，其包含：有机酸以及至少一种精油化合物，其中所述精油化合物吸附在矿物载体上并且与粘合剂和所述有机酸共混。该组合物具有优良的如下性质：稳定性、含量均一性、耐久性和饲料利用率。

Description

动物饲料组合物
本申请是申请日为2008年06月30日，申请号为200810126035.4，发明名称为“动物饲料组合物”的发明专利申请的分案申请。
本发明涉及苯甲酸、其衍生物或其代谢物与选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种精油化合物的混合物的组合用于改善饲料转化率和/或体重增加量和/或肠道菌群调节的用途以及用于使动物具有更健康状态的用途。
本发明还涉及一种动物(尤其家禽)用新型饲料组合物，所述组合物包括有机酸(优选苯甲酸)、其衍生物或其代谢物作为活性成分，以及至少一种精油化合物，优选选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种精油化合物的混合物。
更具体地，本发明涉及如上所定义的组合物作为动物饲料或饮用水的组分或作为饲料或饮用水添加剂的用途，还涉及了含有上述组合物的组合物、饲料添加剂、饮用水和饲料。
苯甲酸可商购(例如VevoVitall
Figure BSA00000537750000011
由DSM Nutritional Products，Kaiseraugst，Switzerland供应)或者可以采用现有技术已知的过程和方法由本领域技术人员容易地制备。
根据本发明的精油化合物可商购或可以采用现有技术已知的过程和方法由本领域技术人员容易地制备。
精油化合物可以以高度提纯的形式以混合物使用，或以天然可得植物提取物或提取物混合物的形式使用。
本文中所用术语“提取物”包括通过溶剂提取得到的组合物(也被称为“提取油”)、通过蒸汽蒸馏得到的组合物(也被称为“精油”)或通过本领域技术人员已知的方法得到的组合物。合适的提取溶剂包括醇，诸如乙醇。
在本发明的上下文中措辞“天然的”被理解为由存在于自然中的和由天然产物得到或通过合成得到的化合物组成的物质。天然物质优选包含至少两种如上所定义的化合物作为主要成分，并且还包括例如辣椒素、丹宁酸或香芹酚的其它精油化合物。
术语饲料或饲料组合物意指，任何适于动物或意欲被动物摄取的化合物、制剂、混合物或组合物。
术语动物包括所有的动物，包括人类。动物的实例包括非反刍动物和反刍动物。反刍动物包括例如如下的动物，诸如绵羊、山羊和牛，例如诸如菜牛和奶牛的母牛。在具体实施方式中，动物为非反刍动物。非反刍动物包括马、兔、猪或猪类(包括，但不限于，仔猪、生长猪和母猪)和家禽，诸如火鸡、鸭子和鸡(包括，但不限于，肉仔鸡、蛋鸡)。
由EP-A-0 683 985已知，包括苯甲酸或其盐的动物饲料组合物可用于使由猪舍中的有机废物(尤其是动物排泄物和肥料)散发的臭氨最小化。还已知，将苯甲酸添加到断奶仔猪的膳食中，会改善动物的畜牧性能。
在动物饲料中使用苯甲酸的缺点在于，苯甲酸在猪饲料中的剂量不能＞10000mg/kg，在家禽饲料中的剂量不能＞5000mg/kg，因为会带来不利影响。
现在令人惊讶地发现，当苯甲酸及其盐与以上所定义的活性化合物的混合物组合时，其在最终动物饲料中的剂量范围可被降低，而不会损失效力。
另外，本发明人发现，除了上述作用以外，当苯甲酸、其衍生物或其代谢物与选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种活性化合物的混合物组合时，其可被用作潜在的生长促进剂。具体地，本发明人能够证明，存在于各种植物的不同部分中的上述化学品化合物的混合物协同使用时并与适当量的苯甲酸组合使用时，以意料不到的方式表现出本发明所寻求的改善家禽饲料的消化性或动物的畜牧性能的效果。
因此，本发明涉及苯甲酸、其衍生物或其代谢物与选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种活性化合物的混合物的组合用于改善饲料转化率和/或体重增加量，例如动物的日体重增加量(DWG)的用途。这个方面还包括，采用含有苯甲酸作为主要成分的组合物以及含有选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种化合物的混合物的组合物来联合饲养动物的方法。
根据生长试验来确定饲料转化率，所述试验包括：第一种处理，在所述处理中，根据本发明的组合物以适当浓度每kg饲料添加到动物饲料中；和第二种处理(对照组)，其中未将所述组合物加入动物饲料中。
通常已知，改善的FCR低于对照FCR。在具体的实施方式中，与对照组相比，FCR改善了(即降低了)至少1.0％或5％。
本发明的第二方面涉及包括苯甲酸、其衍生物或其代谢物与选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种化合物的混合物的组合物优选用于改善动物中的饲料转化率或DWG的用途。
本发明人惊奇地发现，包括苯甲酸和选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种化合物的混合物的饲料组合物还具有预料不到的抗菌活性，并且还具有调节动物中肠道菌群的能力。
因此，本发明的第三个方面提供了苯甲酸其衍生物或其代谢物与选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种化合物的混合物组合用于调节动物中的肠道菌群和作为抗菌试剂的用途。
本文中所用术语“肠道”指胃肠道或消化道，其指在多细胞动物中摄取食物、消化食物从而吸取能量和营养并排出残余废物的器官系统。
本文所用术语肠道“菌群”指，残留在肠道中并通过帮助适当的消化和/或支持免疫系统功能保持健康的天然微生物群落。
本文中所用与肠道菌群相关的术语“调节”意指，变化、操纵、改变或调整健康动物和机能正常动物的机能或其状态，即非治疗使用。调节响应于本发明的组合物。
抗菌活性可以例如为杀灭细菌、抑制细菌、杀灭真菌、抑制真菌和/或杀灭病毒。术语“杀灭细菌”被理解为能够杀灭细菌细胞；术语“抑制细菌”被理解为能够抑制细菌生长，即抑制细菌细胞的生长；术语“杀灭真菌”能够杀灭真菌细胞；术语“抑制真菌”被理解为抑制真菌生长，即抑制真菌细胞的生长；术语“杀灭病毒”被理解为能够使病毒失活。
如下为通过本发明的组合物得到的肠道菌群调节作用的非限制性实例(相对于没有本发明的组合物的对照组的变化)：
(i)在例如仔猪或肉鸡的体内出现沙门氏菌(Salmonella spp)和/或气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)的频率降低了；
(ii)在例如仔猪和/或肉鸡的体内中的大肠埃希杆菌(Escherichiacoli)和/或粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和/或乳酸杆菌(Lactobacillusspp.)和/或弯曲杆菌(Campylobacter spp)的数量减少了。
此外，同样对于肠道菌群调节作用来说，本发明的组合物优选：
(iii)显著影响(例如降低)有害微生物(诸如从例如仔猪和/或肉鸡肠道内容物中分离出的细菌)的体外生长。
因此，本发明的第四方面涉及一种动物饲料组合物或者涉及一种添加剂或预混物，所述组合物、添加剂或预混物包括苯甲酸、其衍生物或其代谢物，和选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种化合物的混合物。施予动物的苯甲酸或其衍生物的用量，基于每批喂养动物的饲料的总重，在0.001-5％的范围内。然而，如果苯甲酸或其衍生物还用于控制喂养上述膳食的动物排泄物的pH，从而抑制由排泄物散发的氨，则其用量可以更高。上述较高用量被合适地限定为，基于动物饲料组合物的总量，最高为约10％。
在家禽饲养方案的优选实施方式中，苯甲酸或苯甲酸的衍生物的用量足以为服用它们的对象提供5mg每kg体重至约80mg每kg体重，优选提供10mg每kg体重至约40mg每kg体重的日剂量。
在最终动物饲料中，苯甲酸或其衍生物的用量在50至1000mg/kg饲料的范围内，优选在100至500的范围内，最优选在200至250mg/kg饲料的范围内。
目前想到的是，三种活性化合物麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的施予量(剂量范围)为0.1至20mg每kg饲料(ppm)，优选在0.3至10mg每kg饲料的范围内。
在最终的家禽饲料中，上述三种化合物的特别优选剂量的实例各自独立地在如下范围内：
麝香草酚：1至20ppm，优选为1至10ppm；
丁子香酚：1至5ppm，例如为2ppm；
胡椒碱，至多为1ppm，优选为0.3至0.5ppm。
优选的饲料添加剂的组合物可选包括其它化学品化合物，例如植物中发现并选自如下各组的至少一种化合物，以每kg饲料计，
至多约1mg的亚丙基苯酞、亚丁基苯酞(phtalides)、姜酮醇、熏衣草油；
至多约2mg的癸内酯、十一内酯、十二内酯、紫罗兰酮、鸢尾酮、间苯二酚、桉树脑、薄荷醇、薄荷油、α-蒎烯；
至多约3mg的苎烯、愈创木醇(guajacol)、茴香脑(anethol)、里哪醇、二氢茉莉酮酸甲酯(methyl dihydrojasmonate)；
至多约4mg的香芹酚、丙酸、乙酸或丁酸、迷迭香油、丁香油、香叶醇、萜品醇、香茅醇；
至多约5mg的水杨酸戊酯和/或苄酯、肉桂醛、香草醛、植物多酚(丹宁酸)；和
至多约5mg的姜黄根粉末或姜黄提取物的粉末。
所有上述额外的化合物可以与乳化表面活性剂组合使用。
乳化剂可以有利地选自那些相当亲水的乳化剂，例如脂肪酸的聚丙三醇酯之一，诸如经酯化的蓖麻油酸或脂肪酸的丙二醇酯、糖-酯(saccharo-esters)或糖-甘油酯、聚乙二醇、卵磷脂等。
在家禽饲养方案的优选实施方式中，饲料添加剂包括苯甲酸以及麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的混合物，其中，上述三种化合物的用量足以为服用它们的对象提供0.1mg至1mg麝香草酚和丁子香酚和0.02mg至约0.06mg胡椒碱每kg体重的日剂量。
在实践中使用浓缩物或预混物，从而将本文中所列举的饲料添加剂的组合物掺入家禽饲料中。预混物是指，一种或多种微量成分与稀释剂和/或载剂的优选均匀的混合物。在大量混合中，预混物便于微量成分均匀地分散。根据本发明的预混物可以以固体形式(例如可水溶粉末形式)或液体形式被添加到饲料成分中或被添加到饮用水中。
除了本发明的化合物混合物以外，本发明的动物饲料添加剂包含至少一种可脂溶维生素，和/或至少一种可水溶维生素，和/或至少一种微量矿物，和/或至少一种常量矿物。
而且，可选饲料添加剂成分为有色试剂，例如类胡萝卜素，诸如β-胡萝卜素、虾青素、斑蝥黄、阿朴醋(apoester)和叶黄素；芳香化合物；稳定剂；抗菌多肽；多不饱和脂肪酸(PUFAs)；活性氧生成试剂；和/或选自如下的至少一种酶：肌醇六磷酸酶(EC 3.1.3.8或3.1.3.26)、木聚糖酶(EC 3.2.1.8)、半乳聚糖酶(EC 3.2.1.89)、α-半乳糖苷酶(EC3.2.1.22)、蛋白酶(EC 3.4.)、磷脂酶A1(EC 3.1.1.32)、磷脂酶A2(EC 3.1.1.4)、溶血磷脂酶(EC 3.1.1.5)、磷脂酶C(EC 3.1.4.3)、磷脂酶D(EC 3.1.4.4)、淀粉酶(例如α-淀粉酶(EC 3.2.1.1))、和/或β-葡聚糖酶(EC 3.2.1.4或EC 3.2.1.6)。
抗菌多肽(AMP)的实例为CAP19、明串珠菌素A(Leucocin A)、Protegrin-1、Thanatin、防御素(Defensin)、乳铁蛋白(Lactoferrin)、乳铁蛋白肽(Lactoferricin)和Ovispirin，诸如Novispirin(Robert Lehrer2000)、Plectasins和他汀(Statins)。
多不饱和脂肪酸的实例是C18、C20和C22多不饱和脂肪酸，诸如花生四烯酸、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸和γ-亚油酸。
活性氧生成试剂的实例是诸如过硼酸盐、过硫酸盐或过碳酸盐的化学品；和诸如氧化酶、加氧酶或合成酶(syntethase)的酶。
通常，脂溶性维生素和水溶性维生素以及微量矿物形成所谓的预混物，从而添加到饲料中，而常量矿物通常单独添加到饲料中。
以下是上述组分的非排他性实例：
-脂溶性维生素的实例是维生素A、维生素D3、维生素E和维生素K，例如维生素K3。
-水溶性维生素的实例是维生素B12、生物素和胆碱、维生素B1、维生素B2、维生素B6、烟酸、叶酸和泛酸盐，例如Ca-D-泛酸盐。
-微量矿物的实例是，镁、锌、铁、铜、碘、硒和钴。
-常量矿物的实例是，钙、磷和钠。
例如每吨家禽饲料中，预混物可以包含50至200g的活性化合物混合物的丙二醇溶液，20至1000g乳化剂，50至900g谷类和副产物，20-100g蛋白质(奶粉、干酪素)和50至300g矿物成分(膨胀硅土、饲料级石灰、二-磷酸钙(bi-calcium phosphate)等)。
最后，本发明人惊奇地发现，如果精油化合物吸附在矿物载体上或与粘合剂和有机酸共混，那么含有有机酸(优选苯甲酸)以及上述精油化合物的饲料添加剂组合物具有优良的如下性质：稳定性、含量均一性、耐久性和饲料利用率。
因此，本发麻的第五个方面提供了一种饲料添加剂组合物，该组合物包括有机酸或其衍生物、代谢物，以及至少两种精油化合物，其中，所述精油化合物中的至少一种吸附在矿物载体上并且与粘合剂和有机酸共混。
本发明的饲料添加剂组合物的重要特征在于，所述组合物中存在的精油吸附在矿物载体上，其中，所述矿物载体优选为二氧化硅、硅酸铝和硅酸镁以及硅藻土。
饲料添加剂组合物的另一个重要特征在于，粘合剂存在于组合物中，其用于使精油化合物吸附到有机酸颗粒上，其中，所述粘合剂优选为诸如大豆油的植物油、蜡、糖蜜、聚乙二醇、果胶和纤维素衍生物。
本发明的另一个特征在于，吸附到矿物载体上的精油化合物通过粘合剂被完全吸附到有机酸颗粒的表面上。
优选地，至少一种精油化合物选自麝香草酚、丁子香酚、桉树脑、薄荷醇、愈创木醇、香芹酚、香叶醇、肉桂醛、香草醛、丹宁和胡椒碱，其在组合物中的用量占组合物的2重量％至50质量％。有机酸例如衍生自柠檬酸盐、琥珀酸盐、苯甲酸盐、富马酸盐、L-天冬氨酸盐或L-苹果酸盐，其在组合物的用量为50重量％至95重量％。
上述饲料添加剂组合物的优选实例包括选自麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的至少两种化合物的混合物，所述化合物吸附在矿物载剂上，优选吸附在硅土上。该组合物进一步与植物油和苯甲酸共混。
在本发明的另一优选实施方式中，精油组合物在吸附到矿物载体上以前可以与乳化表面活性剂共混。乳化剂可以有利地选自那些相当亲水的乳化剂，例如脂肪酸的聚丙三醇酯，诸如经酯化的蓖麻油酸或脂肪酸的丙二醇酯、糖-酯或糖-甘油酯、聚乙二醇、卵磷脂等。
在本发明的另一优选实施方式中，至少一种精油化合物或提取物的用量占组合物的5重量％至20重量％，更优选占5重量％至10重量％，有机酸，优选苯甲酸在组合物中的用量占组合物的80重量％至90重量％，更优选占80重量％至85重量％。
如上所述，麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱可商购或者可以利用现有技术中已知的过程和方法由本领域技术人员容易地制备，并且可以以高度提纯的形式以混合物使用，或以天然可得植物提取物或提取物混合物的形式使用。这对于上述所有其它精油化合物也适用。
柠檬酸、富马酸和苹果酸通常存在于自然中，并且为三羧酸循环(Krebs环)的中间体。在人类和动物中，Krebs环是一种使碳水化合物降解并产生能量的途径。这些有机酸还与重要的瘤胃细菌的生长有关。
天门冬氨酸是一种非基本氨基酸，其可以由其它氨基酸在肝脏中制造。瘤胃和盲肠中，需要天门冬氨酸盐用于微生物的生长。天门冬氨酸在尿素循环中也非常重要，用于适当消除膳食蛋白质中的废物。
在上述定义的饲料添加剂组合物的范围内，应当注意到，上述所列举的精油和有机酸为在饲料添加剂中所用优选类型化合物的代表，但是所述组合物可以由其它类型精油和有机酸组成，前提条件是，精油和有机酸促进消耗上述饲料添加剂的动物的生长并且改善饲料转化率。
最后，实践中使用本文上述浓缩物或预混物，从而将饲料添加剂组合物掺入动物饲料中。
本文所述发明和所要求保护的发明的范围不应受限于本文所公开的具体实施方式，因为这些实施方式意欲举例说明本发明的各个方面。任何等同的实施方式应包括在本发明的范围内。事实上，除了本文所示和所述的那些实施方式以外，由上述说明书对本发明进行各种修正对于本领域技术人员来说是明显的。上述修正也落在所附权利要求的范围内。
以下实施例进一步阐述本发明。
实施例1：
通过如下方法制备含有本发明的化合物混合物的肉鸡饲料(“育雏期”)：在室温下使用常规混合装置将下述各成分混合在一起。
Figure BSA00000537750000091
实施例2：
通过如下方法制备含有本发明的化合物混合物的肉鸡饲料(“生长期”)：在室温下使用常规混合装置将下述各成分混合在一起。
Figure BSA00000537750000092
Figure BSA00000537750000101
实施例3：评估组合物(至少含有麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的混合物以及苯甲酸(VevoVitall))的不同组成对肉鸡的3周生长行为的影响
采用肉鸡进行第8天至第29天的生长行为试验。将鸡圈养在铁丝网底层架式鸡笼中。从孵化(day-old)到8天，喂鸡以小麦、玉米和豆粕为基料的预定试验膳食。在实验过程中(第8天至第29天)，喂鸡以小麦、黑麦和豆粕为基料的膳食(表1组合物)。在第8天、15天、22天和29天对各组鸡进行称重。确定中间时期底饲料消耗量并且计算体重增加量和饲料转化率。
与未经补充的对照组和每kg饲料中含有10mg的抗生素卑霉素的阳性对照组相比，每kg饲料中包括500mg苯甲酸(Vevo Vitall)。另外，分别测试每kg饲料中含有250mg苯甲酸和50mg含有麝香草酚、丁子香酚和胡椒碱的组合物(本文中缩写为TEP)的组合，以及含有500mg苯甲酸和25mg TEP的组合或含有500mg苯甲酸和50mg TEP的组合。
对于250mg苯甲酸和50mg TEP/kg饲料的组合，重量增加量与对照组相比改善了4.2％。仅以500mg/kg的剂量补充Vevo Vitall，重量增加量与对照组相比改善了3％。采用500mg苯甲酸和25mg TEP/kg饲料的组合，得到+4.8％的体重增加量。找到了对于抗生素卑霉素的体重增加的最佳改善量(+8.7％)和对于500mg苯甲酸和50mg TEP组合的体重增加的最佳改善量(+11.2％)(表2)。对于饲料转化率(FCR)，250mg苯甲酸与50mg TEP组合的积极作用与采用抗生素卑霉素补充的阳性对照的积极作用处于同一范围内(与阴性对照相比为4.3％)。找到了采用500mg苯甲酸加上50mg TEP补充的FCR的最佳改善量(10.2％)。
本试验的结果证明了，苯甲酸和TEP的不同组合有效地改善了喂养以小麦、黑麦和豆粕为基料的膳食的鸡的3周生长行为。
实验计划
生长试验：8天至29天(1天至8天的试验前期)
膳食：小麦/黑麦/SBM48膳食(参见饲料组合物)
饲养：随意散置的小球
处理：对照
卑霉素(10mg/kg)
苯甲酸(250mg/kg)+TEP组合物(50mg/kg)
苯甲酸(500mg/kg)
苯甲酸(500mg/kg)+TEP组合物(25mg/kg)
苯甲酸(500mg/kg)+TEP组合物(50mg/kg)
重复：每种处理包括6组每组6只雄鸡(ROSS PM3)
圈养：在环境可控的房间中的铁丝网底层架式鸡笼
产品：卑霉素，Maxus G 200
苯甲酸，Vevo Vitall，DSM Nutritional Products AG
TEP组合物，所述组合物包括如下化合物作为主要成分，其中这些化合物混在包括木质纤维、粗粒小麦粉、二氧化硅和碳酸钙的植物载体和矿物载体上：
 成分   ％(w/w)
 麝香草酚   10
 姜黄根粉末   3
 丁子香酚   4
 八角茴香油(badiane)   0.8
 胡椒碱   0.7
表1：实验膳食的饲料组合物
Figure BSA00000537750000111
表2：肉鸡在生长周期(8天至29天)的行为
Figure BSA00000537750000122
实施例4：评估本发明的组合物的抗菌活性
由丙三醇原料出发，在37℃下，10mL胰蛋白酶大豆肉汤(TSB，Merck)中对大肠埃希杆菌(E.Coli)和气荚膜梭菌(Clostridiumperfringens)进行预培养，在250rpm下摇动整夜。将这些预培养物在TSB中稀释，从而得到约4x104cfu/ml的细菌悬浮液。将实施例3中具体指出的VevoVitall和组合物TEP溶解，并加入上述细菌悬浮液中。
考虑到由于沉淀的化合物会引起浑浊，在零点时测量OD595nm。然后，将平板在37℃下潮湿环境中培养整夜，并在200rpm厌氧环境中摇动。24小时后，测量OD595nm，以评估抑制百分率。
结果表示在图1(气荚膜梭菌Clostridium perfringens)和图2(大肠埃希杆菌Escherichia Coli)中，其中，两幅图的纵坐标表示“生长抑制率(对照的％)”，两幅图的横坐标表示“以本发明的全部混合物的当量含量表示的化合物的含量”。
实施例5：干燥饲料添加剂的制备
将50g硅藻土加入广口烧杯中，并将10g丁子香酚和1g迷迭香油缓缓滴到矿物中并缓缓搅拌。将500g苯甲酸加入Turbula混合器中，并将10g温热至60℃的硬棕榈油加入上述酸中并缓缓混合5分钟。然后，加入含有50g精油的矿物并共混10分钟，从而得到均匀的干燥粉末。

Claims (5)

1.饲料添加剂组合物，其包含有机酸和至少一种精油化合物，其中，所述精油化合物吸附在矿物载体上并且与粘合剂和所述有机酸共混，
其中，
a)所述有机酸是苯甲酸盐，其在组合物中的用量为50重量％至95重量％；
b)所述至少一种精油化合物选自麝香草酚、丁子香酚、桉树脑、薄荷醇、愈创木醇、香芹酚、香叶醇、肉桂醛、香草醛、丹宁和胡椒碱，其在组合物中的用量为2重量％至50重量％；和
c)所述矿物载体选自硅酸、硅酸铝、硅酸镁和硅藻土，
其中，所述有机酸、所述至少一种精油、所述矿物载体和所述粘合剂的用量之和为所述饲料添加剂组合物的100重量％。
2.如权利要求1所述的饲料添加剂组合物，其中，所述粘合剂选自植物油、蜡、糖蜜、聚乙二醇、果胶和纤维素衍生物。
3.如权利要求2所述的饲料添加剂组合物，其中，所述粘合剂是植物油。
4.如权利要求1-3任一项所述的饲料添加剂组合物在制备用于在动物中改善饲料转化率和/或日体重增加量和/或肠道菌群调节的组合物中的用途。
5.如权利要求4的用途，其中，所述动物是家禽、猪或牛。
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