CN105166407A - 降低饲料转化率或提高生长速率的猪的处理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种目的是降低用于饲养猪的饲料的转化率和/或提高猪的生长速率的猪的非治疗处理的方法。该处理包括给猪口服至少一种甘氨酸化合物，其中甘氨酸化合物符合下式(I)或其盐或酯：其中R1和R2独立地是含有1-18个、优选地1-6个碳原子的烷基、链烯基或羟烷基，或者其中R1和R2与N原子一起结合形成5或6元杂环。优选地甘氨酸化合物是N,N-二甲基甘氨酸(DMG)。

Description

降低饲料转化率或提高生长速率的猪的处理
本分案申请是基于申请号为200880106729.X，申请日为2008年9月11日，发明名称为“降低饲料转化率或提高生长速率的猪的处理”的原始中国专利申请的分案申请。
本发明涉及一种为了降低用于饲养猪的饲料的转化率和/或提高猪的生长速率而通过特定药剂非治疗处理猪的方法，以及一种用于猪的包含一定量的该药剂的饲料。
在猪肉工业中，在猪的系统发育线的育种技术和提高生长猪和成品猪的生长速率的饲养技术上已经有了实质上的改善和发展。在饲养猪的方法中，更加着重于生长速率和饲料转化率。高卡路里饲料使达到较低的饲料转化率成为可能，即生产一定量的猪肉需要较少量的饲料。然而，饲料转化率进一步的降低或生长速率的进一步提高一直是降低生产成本所需的。
事实上，能够降低饲料转化率，即不需要使用具有更高能量或营养值的饲料，1kg生产力(体重增加或断乳小猪的产量增加)所需的饲料量的确是具有很高的经济重要性的。
因此本发明的一个目的是提供一种新的猪的处理，其可以降低用于饲养猪的饲料的转化率，即对于断乳的小猪和长肥猪来讲，其可以减少产生一定量猪肉所需的饲料量，或对于母猪来讲，其可以减少生产一定量小猪所需的饲料量。
在第一个方面，本发明涉及一种为了减少用于饲养猪的饲料的转化率和/或增加猪的生长速率的猪的非治疗处理的方法，其包括给猪口服甘氨酸化合物，该甘氨酸化合物或其盐或酯符合下式I。
其中，R1和R2独立地是含有1-18个、优选地1-6个碳原子的烷基、链烯基或羟烷基，或者其中R1和R2与N原子一起结合形成5或6元杂环。
在第二个方面，本发明涉及一种包含按重量计至少0.001％的所述甘氨酸化合物的猪饲料。
在一个优选的具体实施方式中，所述甘氨酸化合物是N,N-二甲基甘氨酸(DMG)，N,N-二乙基甘氨酸，N,N-二乙醇甘氨酸，N,N-二丙基甘氨酸，N,N-二异丙基甘氨酸，N,N-二正丁基甘氨酸，N,N-二异丁基甘氨酸，N,N-二叔丁基甘氨酸，或其混合物和/或其盐或酯，所述甘氨酸化合物优选地为DMG或其盐或酯。
1938年，N,N-二甲基甘氨酸(DMG)以活性分子泮加酸(6-O-(二甲氨基乙酰基)-D-葡糖酸,PA)的一部分被首次检出(KrebsE.T.,BeordN.H..,MalinR.Int.Red.Med.164,18(1954))。Krebs的原始报告表明，PA总是与所知的维生素B一起发现，这个事实同给定的生物学功能一起被认为是将PA命名为维生素B15的原因，虽然迄今没有哪个疾病可以单独地归因于这种物质的缺乏。俄罗斯研究者指出，泮加酸钙可能对运动员的表现以及心血管和肝功能有积极影响。此外，俄国人的研究显示，泮加酸配方对遭受高强度X射线的豚鼠和大鼠的免疫系统的修复有某种影响(Nizametidinova,G.ReportsoftheKazanVeterinaryInstitute112,100-104(1972))。
US-A-3907869将成分泮加酸钙定义为二甲基甘氨酸和葡萄糖酸钙的酯，并且描述了PA的优点是其增加的细胞核组织氧化代谢能力，消除低氧现象，以及促进脂类代谢并发挥解毒的作用。
如RogerV.Kendall和JohnW.Lawson的文章"RecentFindingsonN,N-Dimethylglycine(DMG):AnewNutrientfortheNewMillenium"(2000)中所述，泮加酸钙在常规消化过程中是不稳定的，在口服给予之后会快速水解成DMG。因此，当他们的文章描述已知的DMG效果时，这些作者认为DMG是泮加酸钙的活性成分。
WO99/04784公开了预防药，尤其是甜菜碱或相关产品用于增强动物对支原体引起的感染或其他引起类似损害的有机体的抗性的用途。在唯一一个该专利申请的实施例中，雄性生长猪-成品猪的饲料中补充了0.125％的甜菜碱，同时菌原体感染引起的肺区域的损害得到显著减少。我们还发现，甜菜碱的使用引起了暴露于菌原体感染的生长猪的生长速率和其他表现特性，例如饲料转化率上的改善。WO99/04784因而主要涉及甜菜碱的治疗(预防)用途。DMG也被涉及，但是只是在其他可能适用于增强猪对菌原体感染抗性的其他预防药中。这些其他的预防药只是简单地被列举而没有经过任何形式的试验。
与WO99/04784形成对比的是，根据本发明的方法是一种非治疗的猪处理方法，从而健康猪的饲料转化率可以显著改善。
KalmarI.D.等在他们的文章9thESVCNCongress,22nd-24thSeptember2005,Grugliaslco(TO),Italy,"Effectofdimethylglycineonperformanceandascites-relatedparametersinbroilerchickens"的摘要中公开了DMG在饲养肉鸡中对饲料转化率的积极作用。然而，家禽和猪具有不同的生理特性，因此家禽上的作用不能同样地推测到猪上。例如，禽类的肺是固态的并被固定在胸腔中的，并且是不展开的，同时作为哺乳动物的肺每次呼吸都是要收缩的。此外，禽类的肺相对于哺乳动物来讲，所占体重百分比更小。这些禽类呼吸系统特殊的解剖学和生理学特性使得禽类，更尤其是速生肉型鸡高度易于形成肺动脉高血压(肉鸡腹水症)，这被认为是肉鸡死亡的最重要原因。Kalmar等的摘要所述的实验中首先意在评价DMG对腹水的可能效果。此外，相比现在关于猪的本发明，根据Kalmar等所述，DMG补充降低了肉禽的饲料转化率，如本发明说明书中对猪的那样，但是它在体重增加上没有重要影响。禽类和猪之间DMG作用的效力和强度的不同支持了DMG作用多重方式的假设，其表明了由不同目标种的特定解剖学、生理学和饲养条件测定的禽类和哺乳动物的不同。
Fekete(FeketeS.,HegedüsM..,SósE.MagyarllotorvosokLapja34(5),311-314(1978))也做了实验用于验证不使用DMG补充饮食而用泮加酸(维生素B15)是否可能减少禽类的饲料转化率，泮加酸是一种具有DMG的D-葡糖酸的酯。Fekete观察到了体重增加的减少，同时饲料转化率没有受到泮加酸影响。
根据本发明，我们发现，通过口服给予猪DMG，对于猪，特别是非常健康的猪，饲料转化率都可以显著降低，对于公猪和母猪都是如此。相比禽类，通过DMG补充，公猪和母猪数量的生长速率也可以得到提高。这主要是由于公猪生长速率的较大增长，虽然母猪的生长速率甚至是减少了。
如上所述，本发明涉及一种通过口服给予猪一种特定药剂、目的是降低猪饲料转化率，和/或增加猪生长速率的非治疗处理的方法，以及一种含有该药剂的猪饲料。
本发明适用于任何类型的经济型猪的操作，但是主要涉及生长猪的操作。在经济型猪生产操作中，猪群一般处于相当大的应激之下。熟知的是，正常的工业饲养条件包括一限制区内相当大的密度，例如每个25kg以下的小猪约1.1m2的密度。此外，这样的商业生长操作中的通风往往不是精确可控的操作，并且包括加热和冷却的适当的通风的确是非常主观的操作。此外，屠宰猪的寿命为约6个月，母猪通常在约3个月后要出栏，因此实现生长/生殖的环境中的从出生到市场的整个操作对于猪群是非常应激的，此外，使问题恶化的是，饲养者一般地会推进对推荐工业条件的限制，所述条件只能增加猪群的应激反应。
由于这些高度的性能条件，代谢问题的发生水平，尤其是在小猪中，是相当高的，并且限制了新型饲料，并且引起甚至更多代谢和氧化应激的生产方法的发展。例如当饲料组合物含有较多的不饱和脂肪酸，例如按重量计饲料的3％或高于4％甚至5％时，会得到较高的氧化应激，同时，当使猪获得更多卡路里以增加性能时，会得到更高的代谢应激。这些包含于饲料组合物中的脂肪酸是例如甘油二酯或甘油三酯的游离脂肪酸或脂肪酸混合物。
现在，猪饲料组合物越来越多用来自植物源的脂肪补充，对于鱼油来讲这是一种较便宜的选择，对于动物脂肪来讲，这是一种较安全的选择。因此，越来越多的消费者要求在肉类产品中使用素食，以避免动物脂肪特有的潜在危险，例如PCB，二恶英或BSE污染。第二个原因是为了增加肉中PUFA(多不饱和脂肪酸)的量，这提高了猪肉的营养价值，但却不危害动物饲料的总能量值。作为饲料中增加的植物脂肪水平的直接作用，该饮食引起了氧化应激的增加，这导致了遗传毒性(DNA损害)和组织损害。
根据本发明，我们发现，将适当的并且有效量的与化学式(I)相符的甘氨酸化合物或其盐或酯，例如钾盐、钠盐或钙盐，特别是DMG或其盐或酯给予在商业生长操作下生长的猪可以降低饲料转化率，从而可以更有效地使用饲料。相比WO99/04784中的甜菜碱获得的结果，这种效果不是由于支原体性肺炎传染的减少，而是可能可以由DMG引起的氧化应激的减少而解释。此外，试验将会证明DMG对饲料转化率的作用是否确实至少部分由于氧化应激的减少所引起。
给予猪的甘氨酸化合物优选地是N,N-二甲基甘氨酸(DMG)，N,N-二乙基甘氨酸，N,N-二乙醇甘氨酸，N,N-二丙基甘氨酸，N,N-二异丙基甘氨酸，N,N-二正丁基甘氨酸，N,N-二异丁基甘氨酸，N，N-二叔丁基甘氨酸，或这些化合物的盐或酯，例如钠盐，钾盐或钙盐。该甘氨酸化合物还可以包括这些化合物和/或其盐或酯的混合物。最优选的甘氨酸化合物是DMG或其盐或酯。该甘氨酸化合物优选地为一种酸，符合式(I)，或其盐。
当甘氨酸化合物是水溶的时，例如DMG，其可以配入猪的饮用水中，最优选地，甘氨酸经由猪的饲料施用。
添加甘氨酸的基础饮食可以是符合营养需要的任何类型的猪食，这取决于生产目的：生长的、怀孕的或哺乳的。常规的饮食包括各种蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质源中的选择，并且一般包含按重量计约8-26％的粗蛋白，按重量计2-12％的粗脂肪和按重量计2-13％的粗纤维。对于1-5kg，5-10kg，10-20kg，20-50kg和50-110kg的屠宰猪或正长肥的猪，生长用的猪食优选地具有至少按重量计18％，18％，17％，14％和12％的粗蛋白含量。生长用的猪食还具有优选地按重量计4-9％的粗脂肪含量，按重量计小于5.5％的粗纤维含量。成年的繁殖型公猪和母猪的饮食优选地具有按重量计3.5-11％的粗脂肪含量，按重量计至少13％的粗蛋白含量。哺乳型母猪的饮食优选地含有按重量计至少13％的粗蛋白。
主要成分是一般的谷物和加工的谷物副产物，其提供了碳水化合物和一些蛋白质。来自大豆、苜蓿、玉米麸质、棉籽、向日葵和其他植物的蛋白质膳食通常用于为饮食提供附加的蛋白质，作为动物副产物的补充。猪饲料组合物一般补充有各种维生素和矿物质(通常以预混的形式，甘氨酸化合物也可以添加其中)，并且糖蜜和动物脂肪被添加用来改善味道并且增加或平衡能量水平。一般地，它们的水分含量按重量计小于15％，优选地按重量计小于14％。一般的参考可以参照NationalResearchCouncil,NutrientRequirementsofSwine(NinthRevisedEdition,1988)
对于1-5kg的屠宰型(正长肥的)猪来说，根据本发明的饲料通常具有至少12.4MJ/kg，至多16.7MJ/kg，，优选至少13.5MJ/kg的代谢能量值(ME)值，对于5-50kg屠宰型猪，至少13.6MJ/kg的代谢能量值(ME)值，对于50-110kg屠宰型猪，至少13.7MJ/kg的代谢能量值(ME)值。对于成长中的公猪和母猪，饲料通常具有至少13.0MJ/kg，优选地至少13.6MJ/kg，至多14.0MJ/kg的代谢能量值值，对于怀孕母猪，饲料通常具有至少10MJ/kg的ME值，对于哺乳母猪至少13.0MJ/kg的ME值，优选地至少13.4MJ/kg，至多15.7MJ/kg。通过该高卡路里饲料，可以实现高生长速率和低饲料转化率。甘氨酸化合物优选地以该种方式至少在一段时期内给予选择并且饲养的猪，在这段时期结束以后实际饲料转化率小于4，优选地小于3.5，更优选地小于3。甘氨酸化合物优选地给予7天或更长的时间，优选地14天或更长。
这里所述的可代谢能量值通过从摄入饲料的总能量(总卡路里)中减去粪便和尿中排出的能量的量(消耗的卡路里)获得，并且常规的量热法可以适用于各饲料组合物，从而实际地获得组合物的代谢能量值。一般地，猪饲料的可代谢能量值值是基于其已知的卡路里表获得的，并且这些已知表可以在此使用以获得所述的代谢能量值。特别地，代谢能量值值可以通过以下公式计算：
AME(MJ/kg)＝19.7CP+32.2EE+18.2St+15.9Su+0.5Re
其中：AME＝表观代谢能量值(MJ/kg)
CP＝粗蛋白(％)
EE＝乙醚提取物(＝粗脂肪)(％)
St＝淀粉(％)
Su＝糖(％)
Re＝残留(参见NobletJ,vanMilgenJ,(2004)Energyvalueofpigfeeds:Effectofpigbodyweightandenergyevaluationsystem.J.AnimSci.82:E229-E238).L
标准(AOACInternational)分析方法为：
-干物质：干燥
-粗蛋白：谢尔达尔(Kjeldahl)法
-粗灰分：灰化
-粗脂肪：乙醚提取(Sohxlet法)
-粗纤维：Fibertec分析
-淀粉和糖：Luff-Schoorl分析(旋光分析)
(参见OfficialMethodsofAnalysisofAOACInternational,16thed.TheAssociationofOfficialAnalyticalChemists,Arlington,VA)。
在本发明一个优选的具体实施方式中，成品饲料中甘氨酸化合物的优选添加范围为按干物质重量计约0.001-0.5％，优选地按干物质重量计约0.005-0.1％，更优选地按干物质重量计约0.01％和0.08％。没有迹象表明更高的剂量在处理的猪中会引起任何毒性问题，然而，考虑成本是很重要的。
试验结果
下面所述的试验方案用来评价DMG对猪模型品种生产性能的影响：死亡率，饲料转化率(FCR)，日生长(dG)，体重(BW)。
方法和材料
为了检验与猪饲料中二甲基甘氨酸(DMG)补充相关的效力，试验使用了RattlerowSeghers猪作为模型品种。在该喂养试验中，具有相同性别分布的60只断奶小猪被保持42天。在出生后的第一周，将小猪的牙齿去掉，并且将雄性小猪阉割。在试验开始时，将小猪按照3只一个畜圈随机分配到20个畜圈，计算每个畜圈的平均重量分布。从第一天起直到试验结束，用一种类型饲料饲养小猪。饲料的类型是基于随机的不同圈养环境。对照饲料是基于用5％玉米油强化了的商品小猪饲料以增加饲料中的氧化应激。饲料具有以下成分：91％的干物质，5％的灰分，18％的粗蛋白，8％的粗脂肪，4％的粗纤维，和56％的其他碳水化合物。其具有约13.9MJ/kg的代谢能量值值(计算的)。
在第二种饲料中，每千克对照饲料所述的饲料组成中加入500mgDMG。在整个试验时期，每只小猪每天消费约290mgDMG。猪舍具有1.05m×1.7m的漏缝地板猪圈和1.785m2的总面就。饲料和水在所有时候都是随意可得的。
各小猪在隔夜禁食之后称重4次，第0天，第14天，第29天，和第42天。对每个动物整个生长时期内的日生长(dG)和3个时期(起始日至第14天(dGI),第14天至第29天(dGII)，第30天至第42天(dGIII))内的日生长进行计算。同时测定这些时期内的饲料摄入量。对除了前两周的生长时期(FRCII+III)和整个生长时期(FRC)各猪圈的饲料转化率进行计算。该饲料转化率通过总的饲料消费除以整个试验中小猪的体重增加而计算。
结果
试验组之间起始体重没有差别。所有动物在试验期间保持健康，更特别地，没有动物表现出传染的或非传染的呼吸系统疾病、肠道疾病或皮肤病的临床症状或产生肢体问题。小猪(阉割公猪和母猪合起来)的最终体重和日生长通过DMG补充在数值上提高了，但是不显著(提高＝分别为19％和35％，P值>0.05)。然而，DMG补充组(1.87)中的饲料转化率相比对照组(1.98)(提高＝5.9％，P值＝0.044)显著较低。该饲料转化率的提高在除前两周的生长时期(提高7.6％,P值＝0004％)中也是较高的(表1)
表1：猪饲料中DMG补充(500mg/kg)在猪(公猪和母猪)的生产性能上的作用(平均值±SD)
DMG 对照 DMG效力 P值
起始体重(kg) 8.2±0.25 8.2±0.24 0.675
最终体重(kg) 21.4±2.46 21.0±1.83 +1.9％ 0.690
日生长(dG)(g/d) 314±53 303±44 +3.5％ 0.637
(dGI)(g/d) 94±58 102±37 -7.0％ 0.747
(dGII)(g/d) 365±65 338±123 +8.1％ 0.542
(dGIII)(g/d) 491±118 481±194 +2.1％ 0.891
FCR 1.87±0.14 1.98±0.05 -5.9％ 0.044
(FRCII+III) 1.72±0.10 1.87±0.04 -7.6％ 0.004
生产性能上的DMG作用取决于性别。总体地，相比母猪，对阉割公猪的作用更为突出。
阉割公猪中DMG补充导致了显著较高的最终体重(提高＝+10.7％,P值＝0.038)、显著较高的生长速率(提高＝+18.0，p值＝0.036)以及显著较低的饲料转化率(提高＝8.4％，P值＝0.019％)，然而，喂以DMG补充饮食的母猪具有数值上，但是不显著的较低最终体重和生长速率，排除前两周的生长时期(FCRII+III)期间显著较低的饲料转化率(提高＝8.9％，P值＝0.012)(表2)。
表2：喂以对照饮食的小猪相比喂以补充有DMG(500ppm)的相同饮食的小猪在生产性能上的差异(平均值±SD)
DMG 对照 DMG效力 P值
最终体重
阉割公猪 23.4±0.86 21.1±1.84 +10.7％ 0.038
母猪 19.3±1.64 20.8±2.03 -7.0％ 0.245
日生长
阉割公猪 356±20 302±44 +18％ 0.036
母猪 271±39 305±48 -11.0 0.261
FCR
阉割公猪 1.80±0.09 1.96±0.06 -8.4％ 0.019
母猪 1.93±0.16 2.01±0.03 -3.6％ 0.420
FCRII+III
阉割公猪 1.71±0.12 1.83±0.07 -6.2％ 0.136
母猪 1.74±0.09 1.91±0.04 -8.9％ 0.012
总之，我们发现500mg甘氨酸化合物/千克饲料，更特别的是DMG的补充对猪的工业生产性能有有益作用。一般来讲，DMG补充对饲料转化率有直接作用，饲料转化率是猪饲养中一个重要的经济参数。相比母猪，DMG补充对阉割公猪作用更大。因此，饲料效率在阉割公猪中显著提高了8.4％，而在母猪中只提高了3.6％。然而，当除了断奶后的前两周时，当饮食中补充了DMG，母猪的饲料转化率显著提高了8.9％。通过DMG补充，阉割公猪的日生长和最终体重分别显著提高了18.0％和10.7％。因此，饮食DMG补充表现出显著地并且相应地提高了阉割公猪的生长和饲料效力。此外，业已证明DMG补充可以显著提高母猪中的饲料效力。

Claims (16)

1.目的是降低用于饲养猪的饲料的转化率和/或增加猪生长速率的猪的非治疗处理的方法，该处理包括给猪口服至少一种甘氨酸化合物，该甘氨酸化合物符合下式(I)或符合下式(I)的盐或酯：
其中，R1和R2独立地是含有1-18个碳原子的烷基、链烯基或羟烷基，或者其中R1和R2与N原子一起结合形成5或6元杂环，其中，该甘氨酸化合物以按所述饲料干重计0.005-0.1％的量施用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，R1和R2独立地是含有1-6个碳原子的烷基、链烯基或羟烷基。
3.根据权利要求1所述的方法，其中该甘氨酸化合物以按所述饲料干重计至少0.001％的量施用。
4.根据权利要求1所述的方法，其中该甘氨酸化合物选自N,N-二甲基甘氨酸、N,N-二乙基甘氨酸、N,N-二乙醇甘氨酸、N,N-二正丙基甘氨酸、N,N-二异丙基甘氨酸、N,N-二正丁基甘氨酸、N,N-二异丁基甘氨酸、N,N-二叔丁基甘氨酸、其盐、其酯及其混合物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中该甘氨酸化合物选自N,N-二甲基甘氨酸、其盐、其酯和其混合物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中该甘氨酸化合物以按所述饲料干重计0.01-0.08％的量施用。
7.根据权利要求1所述的方法，其中该甘氨酸化合物给公猪口服。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述猪包括断奶的小猪或正长肥的猪。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述猪是21天到7个月龄。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述猪包括怀孕的或哺乳的母猪，考虑母猪的重量以及对于哺乳母猪来讲，考虑母猪及其小猪的重量，确定饲料的转化率。
11.根据权利要求10所述的方法，其中该甘氨酸化合物包含于喂给所述母猪的分娩饲料或哺乳饲料中。
12.甘氨酸化合物在降低用于饲养猪的饲料的转化率和/或提高猪生长速率上的非治疗用途，所述甘氨酸化合物符合下式(I)或符合下式(I)的盐或酯：
其中R1和R2独立地是含有1到18碳原子的烷基、链烯基或羟烷基，或者其中R1和R2与N原子一起结合形成5或6元杂环，并且其中该甘氨酸化合物以按所述饲料干重计0.005-0.1％的量施用。
13.根据权利要求12所述的用途，其中，R1和R2独立地是含有1-6个碳原子的烷基、链烯基或羟烷基。
14.根据权利要求12所述的用途，其中所述甘氨酸化合物用于提高猪的生长速率。
15.根据权利要求12所述的用途，其中所述甘氨酸化合物用于降低所述饲料的转化率。
16.根据权利要求15所述的用途，其中所述猪是公猪。
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