CN110099689A - 生物表面活性剂的用途 - Google Patents

Abstract

一个目的是提供一种用于改善乳腺炎或提高奶产量的新方法。提供了含有生物表面活性剂的用于乳腺炎的改善剂或治疗剂，或含有生物表面活性剂的产奶促进剂。

Description

生物表面活性剂的用途

技术领域

公开了用于改善或治疗乳腺炎并且促进产奶的技术。

背景技术

在奶牛疾病中，乳腺炎是一种在乳腺中发展的疾病，与奶的生产率直接相关；因此，它的经济影响非常大。作为乳腺炎的治疗，通常施用抗生素。然而，所使用的抗生素可能有问题地保留在体内，并且原料奶的运输受到限制达一定时间段，因此导致大量经济损失。因此，希望尽可能地避免抗生素的使用。

在这种情况下，已经报道了通过给奶牛喂食除抗生素以外的组分(例如，来源于天然产物的组分)来预防或治疗乳腺炎的尝试。例如，专利文献(PTL)1提出了用于预防和/或治疗乳腺炎的组合物，其包含作为活性成分的培养组合物，所述培养组合物由属于短梗霉属(Aureobasidium sp.)的微生物的培养物获得。此外，专利文献(PTL)2提出了一种家畜乳腺炎预防和/或治疗组合物，所述组合物包含活面包酵母作为活性成分。假定这些组合物例如通过掺入饲料施用至家畜。

另一方面，哺乳动物根据情况需要泌乳或产乳，而不管品种如何。特别地，反刍动物的奶在加工时或加工后广泛用作食品；因此，需要提高奶的生产率。按照惯例，主要通过使用高产奶量品种的杂种繁殖、改善生长环境和改善饲料来提高奶产量。

另一方面，“生物表面活性剂”是由微生物生产并且具有表面活性剂作用和乳化作用的物质的通称。据报道，生物表面活性剂具有高生物可降解性和各种生理作用(专利文献(PTL)3)。

引用文献清单

专利文献

PTL 1：JP2012-126657A

PTL 2：JP2001-224317A

PTL 3：JP2016-94398A

发明内容

技术问题

一个目的是提供一种用于改善或治疗乳腺炎的新方法。另一个目的是提供一种用于提高奶产量的新方法。

问题的解决方案

作为解决这样的问题的广泛研究的结果，本发明人发现：(1)生物表面活性剂对乳腺炎具有改善或治疗作用，和(2)生物表面活性剂对产奶或泌乳具有促进作用。发明人基于这些发现进行了进一步的研究，并且提供了以下代表性主题。

项目1

一种包含生物表面活性剂的用于乳腺炎的改善剂或治疗剂。

项目2

根据项目1所述的用于乳腺炎的改善剂或治疗剂，其用于反刍动物。

项目3

根据项目1或2所述的用于乳腺炎的改善剂或治疗剂，其中所述改善剂或治疗剂局部施用至乳房或乳腺。

项目4

根据项目3的用于乳腺炎的改善剂或治疗剂，其中局部施用以每天至少一次的频率持续至少3天。

项目5

一种改善或治疗乳腺炎的方法，所述方法包括将生物表面活性剂局部施用至反刍动物的乳房。

项目A

一种包含生物表面活性剂的产奶促进剂。

项目B

根据项目A所述的产奶促进剂，其用于反刍动物。

项目C

根据项目A或B所述的产奶促进剂，其局部施用至乳房或乳腺。

项目D

根据项目C所述的产奶促进剂，其中局部施用以每天至少一次的频率持续至少3天。

项目E

一种促进产奶的方法，所述方法包括将生物表面活性剂局部施用至反刍动物的乳房。

项目F

根据项目E所述的促进产奶的方法，其中局部施用以每天至少一次的频率进行。

发明的有益效果

可以提供改善和治疗乳腺炎的方法。可以提供促进产奶或泌乳的方法。这些能够实现更有效的产奶。

附图简述

图1示出了通过施用生物表面活性剂，患有乳腺炎的奶牛的乳头评分的变化。

图2示出了通过施用生物表面活性剂，患有乳腺炎的奶牛的乳头硬度的变化。

图3示出了通过施用生物表面活性剂，来自受影响的乳房的乳汁中体细胞计数的变化。

图4示出了通过施用生物表面活性剂，奶牛的产奶量的变化。

实施方案描述

生物表面活性剂的种类没有特别限制，并且可以使用任何生物表面活性剂。生物表面活性剂的实例包括甘露糖基赤藓糖醇脂质(MEL)、甘露糖基甘露糖醇脂质(MML)、甘露糖基山梨糖醇脂质(MSL)、甘露糖基阿拉伯糖醇脂质(MAraL)、甘露糖基核糖醇脂质(MRL)、纤维二糖脂质、鼠李糖脂、海藻糖脂质、槐糖脂和表面活性素。MEL、MML、MSL、MAraL、MRL等也统称为甘露糖基糖醇脂质(MAL)。在一个实施方案中，生物表面活性剂优选具有形成层状结构和/或囊泡的作用。生物表面活性剂优选为例如MEL。

MEL具有由下式(1)表示的结构：

(其中R₁和R₂各自独立地表示C_2-24脂族酰基，并且R₃和R₄各自独立地表示氢或乙酰基。)

根据式(1)中R₃和R₄的种类，将MEL分为4种类型(MEL-A、MEL-B、MEL-C和MEL-D)。MEL-A具有其中R₃和R₄二者均为乙酰基的结构。MEL-B具有其中R₃是氢并且R₄是乙酰基的结构。MEL-C具有其中R₃是乙酰基并且R₄是氢的结构。MEL-D具有其中R₃和R₄二者均为氢的结构。在一个实施方案中，MEL优选为MEL-B。

在一个实施方案中，不管MEL的类型如何，式(1)中的R₁和R₂优选为具有4至24个碳原子并且更优选8至14个碳原子的脂族酰基。

在赤藓糖醇部分的结构中，MEL可以作为其两种旋光异构体(4-O-β-D-甘露吡喃糖基-内消旋-赤藓糖醇(缩写为“4-O-β-MEL”)和1-O-β-D-甘露吡喃糖基-内消旋-赤藓糖醇(缩写为“1-O-β-MEL”)存在。在一个实施方案中，MEL优选为1-O-β-MEL。在另一个实施方案中，MEL优选为4-O-β-MEL。在优选的实施方案中，MEL优选具有由下式(2)表示的结构：

在式(2)的MEL中，R₁和R₂优选为C_4-24脂族酰基，并且更优选C_8-14脂族酰基。在一个实施方案中，式(1)的MEL中的R₃优选为氢。在一个实施方案中，式(1)的MEL中的R₄优选为乙酰基。

生物表面活性剂可商购获得，并且也可以通过化学合成或微生物培养获得。在一个实施方案中，通过培养微生物来生产生物表面活性剂是优选的。

生产MEL的微生物的实例包括属于Pseudozyma、Moesziomyces、黑粉菌(Ustilago)、Sporisorium nigra、Melanopsichium和克氏担孢酵母(Kurtzmanomyces)属的微生物。属于pseudozyma属的优选微生物的实例包括Pseudozyma antarctica、Pseudozymaparantarctica、Pseudozyma rugulosa、Pseudozyma siamensis、Pseudozymashanxiensis、Pseudozyma crassa、Pseudozyma churashimaensis、Pseudozyma aphidis、Pseudozyma hubeiensis、Pseudozyma tsukubaensis等。属于Moesziomyces属的优选微生物的实例包括Moesziomyces antarcticus、Moesziomyces aphidis等。属于黑粉菌属的优选微生物的实例包括大麦坚黑粉菌(Ustilago hordei)、玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)等。属于Sporisorium属的优选微生物的实例包括Sporisorium reilianum、Sporisoriumscitamineum等。属于Melanopsichium属的优选微生物的实例包括Melanopsichiumpennsylvanicum等。属于克氏担孢酵母属的优选微生物的实例包括克氏担孢酵母属I-11等。在优选的实施方案中，生产MEL的微生物是属于pseudozyma属的微生物，并且更优选属于Pseudozyma tsukubaensis的微生物。更具体地，Pseudozymatsukubaensis 1E5(JCM16987菌株)、NBRC1940(ATCC24555、CBS422.96、CBS6389、DBVPG6988、PYCC4855、JCM10324、MUCL29894、NCYC1510和NRRLY-7792)是优选的。这些微生物可以单独使用，或者以两种以上的组合使用。属于Pseudozyma tsukubaensis的微生物选择性地生产1-O-β-MEL-B。

使用微生物生产MEL可以在任何条件下通过任何方法进行。例如，可以通过培养微生物来生产MEL。使用的培养基没有特别限制。例如，使用碳水化合物诸如葡萄糖、蔗糖或赤糖糊是优选的。除碳水化合物之外或代替碳水化合物，脂肪和/或油也可以用作碳源。脂肪和/或油的种类没有特别限制。例如，可以添加植物脂肪和油、脂肪酸或其酯。

在一个实施方案中，将植物脂肪和/或油添加到培养基中是优选的。植物油的种类没有特别限制，并且可以根据例如所需MEL的类型适当地选择。植物脂肪和油的实例包括大豆油、橄榄油、菜籽油、红花油、芝麻油、棕榈油、向日葵油、椰子油、可可脂、蓖麻油等。脂肪酸的实例包括辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、山萮酸、神经酸等。这些脂肪酸可以单独使用，或者以两种以上的组合使用。在一个实施方案中，脂肪酸优选为油酸。

在一个实施方案中，生产MEL的微生物可以在仅含有葡萄糖作为碳源的培养基中培养。作为氮源，可以使用有机氮源和无机氮源的组合。例如，作为有机氮源，可以组合使用选自由以下组成的组中的两种以上成员：酵母提取物、麦芽提取物、蛋白胨、聚蛋白胨、玉米浆、酪蛋白氨基酸和尿素，或者可以单独使用它们中的一种。作为无机氮源，可以使用选自由以下组成的组中的一种成员或两种以上成员的组合：硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵和氨。在另一个实施方案中，提供了生产甘露糖基赤藓糖醇脂质的方法，所述方法包括在含有脂肪酸和甘油的培养基中培养能够生产甘露糖基赤藓糖醇脂质的微生物。

脂肪酸的量以及脂肪和/或油的量没有特别限制。例如，脂肪酸以及脂肪和/或油可以以这样的量添加，使得在培养基中各自达到0.1至30体积％的浓度。

培养微生物的条件没有特别限制。例如，培养可以在pH4至8、优选pH5至6以及在20至35℃、优选22至28℃的温度下进行3至7天。可以根据常规方法从培养液中回收MEL。

用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂可以含有任何其他组分，只要它不损害乳腺炎改善或治疗作用或者产奶促进作用即可。这样的其他成分的实例包括以下：水；醇，诸如乙醇；彩色颜料，诸如焦油颜料和氧化铁；防腐剂，诸如对羟基苯甲酸酯和苯氧乙醇；角鲨烷，诸如橄榄角鲨烷、水稻角鲨烷和鲨鱼角鲨烷；硅油，诸如二甲基聚硅氧烷和环状有机硅；烃，诸如石蜡、液体石蜡、凡士林、烯烃低聚物和角鲨烷；植物油，诸如荷荷巴油、橄榄油、澳洲坚果油、蓖麻油、红花油、向日葵油、鳄梨油、芥花油、杏仁油、米胚芽油和米糠油；甘油三酯，诸如甘油三乙酰基羟基硬脂酸酯、甘油三乙酰基蓖麻油酸酯、三异棕榈酸甘油酯、三异硬脂酸甘油酯、十一酸甘油三酯、三羟基硬脂酸甘油酯、三油酸甘油酯、三(辛酸/癸酸)甘油酯、三(辛酸/癸酸/肉豆蔻酸/硬脂酸)甘油酯、三(辛酸/癸酸/月桂酸)甘油酯、三(辛酸/癸酸/亚油酸)甘油酯、三癸酸甘油酯、三牛脂酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、三棕榈酸甘油酯、三-2-庚基十一酸甘油酯、三山嵛酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、三椰油酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、三羊毛脂酸甘油酯、2-乙基己酸甘油酯、三亚油酸甘油酯等合成甘油酯；蜡，诸如蜂蜡、日本蜡(野漆果蜡(Rhus succedanea fruit wax))和巴西棕榈蜡；酯油，诸如肉豆蔻酸辛基十二酯、棕榈酸鲸蜡酯、异硬脂酸异硬脂酯和肉豆蔻酸异丙酯；高级醇，诸如鲸蜡醇、山萮醇、异硬脂醇、荷荷巴醇、油醇、硬脂醇和长链支化脂肪醇；胆固醇、植物甾醇、支链脂肪酸胆固醇酯、澳洲坚果脂肪酸植物甾醇酯等甾醇及其衍生物；加工油，诸如硬化油；高级脂肪酸，诸如硬脂酸、肉豆蔻酸、长链异脂肪酸和长链反异脂肪酸；醚，诸如二辛醚；和萜，诸如柠檬烯和氢化红没药醇；阴离子表面活性剂，诸如十六烷基硫酸钠和N-硬脂酰基-L-谷氨酸；非离子表面活性剂，诸如多元醇脂肪酸酯(不包括聚氧乙烯氢化蓖麻油)、改性有机硅和蔗糖酯；阳离子表面活性剂，诸如四烷基铵盐；两性表面活性剂，诸如甜菜碱、磺基甜菜碱和磺氨基酸表面活性剂；天然表面活性剂，诸如卵磷脂、溶血磷脂酰胆碱、神经酰胺和脑苷脂；颜料，诸如氧化钛和氧化锌；抗氧化剂，诸如二丁基羟基甲苯；无机盐，诸如氯化钠、氯化镁、硫酸钠和硝酸钾；有机酸盐，诸如柠檬酸钠、乙酸钾、琥珀酸钠、天冬氨酸钠、乳酸钠、γ-氨基丁酸和硫辛酸；盐，诸如盐酸乙醇胺、硝酸铵和盐酸精氨酸；螯合剂，诸如乙二胺四乙酸；中和剂，诸如氢氧化钾、二异丙醇胺和三乙醇胺；生物聚合物，诸如透明质酸和胶原蛋白；胎盘提取物；紫外线吸收剂，诸如羟基甲氧基二苯甲酮磺酸盐；维生素A及其衍生物，诸如视黄醇、视黄醇乙酸酯和视黄醇棕榈酸酯；维生素E及其衍生物，诸如α-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚、生育酚烟酸酯和生育酚乙酸酯；油溶性维生素C衍生物，诸如抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯和抗坏血酸四异硬脂酸酯；黄原胶，β-葡聚糖，从燕麦、银耳等中提取的多糖，角叉菜胶，海藻酸，琼脂等海藻提取物，羧乙烯基聚合物，果胶，烷基改性羧乙烯基聚合物等水溶性聚合物；和多元醇，诸如二丙二醇、1，3-丁二醇、甘油、丙二醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、二甘油、棉子糖和己二醇。

用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂可以是任何形式，只要它可以改善或治疗乳腺炎，或者它可以促进产奶。用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂可以仅由生物表面活性剂组成，或者可以与不损害乳腺炎改善或治疗作用或者产奶促进作用的任何赋形剂组合，并且配制成适合于肠胃外施用、口服施用或外部施用的任何形式(例如，药物、准药物、食品、化妆品、兽药、动物食品和动物化妆品)。在一个实施方案中，用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂优选为适合于局部施用的形式(例如外用制剂)。用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂可以是例如选自由以下组成的组的形式：洗剂、乳液、凝胶、乳膏、软膏、喷雾剂、粉剂等。在一个实施方案中，用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂可以是适合于非局部施用的形式。所述形式的实例包括液体、片剂、胶囊、粉剂、颗粒等。在另一个实施方案中，用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂可以是可注射制剂的形式。

用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂中含有的生物表面活性剂的量没有特别限制，只要可以提供乳腺炎改善或治疗作用即可，并且可以选择任何量。例如，用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂可以含有0.1至30质量％、优选0.5至20％质量％的量的生物表面活性剂。

用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂所施用的受试者没有特别限制，只要可以提供乳腺炎改善或治疗作用或者产奶促进作用即可。受试者可以是例如哺乳动物。优选地，受试者是能够产奶的雌性哺乳动物。在一个实施方案中，受试者是非人哺乳动物，优选反刍动物。反刍动物的实例包括牛、山羊、绵羊、鹿、骆驼、野牛等。从广泛的家畜使用的观点来看，受试者优选选自牛、山羊、绵羊、马和猪，并且更优选牛，并且特别优选奶牛。在另一个实施方案中，受试者可以是宠物，诸如狗和猫。

在一个实施方案中，用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂优选通过直接施用于受试者的乳房或乳腺和/或乳头或奶头来使用。条件诸如施用量、施用时间段和施用频率没有特别限制，并且可以根据受试者的种类(例如家畜)、年龄、体重、时间等适当设定。例如，对于奶牛，优选的是根据时期(例如，围产期、哺乳期等)、应激状态、营养状况、年龄等设定施用条件。

用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂优选连续施用数天至数周。例如，用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂可以0.01至5g/乳房/天、优选0.1至1g/乳房/天的量连续施用3天以上、优选5天以上、更优选8天以上、并且仍更优选10天以上。

在一个实施方案中，施用用于乳腺炎的改善剂或治疗剂或者产奶促进剂的时间可以设定为例如在擦拭清洁操作或挤奶之前或之后。

实施例

下面参照实施例更详细地描述本发明。然而，本发明的范围不限于这些实施例。

制备例1

使用500-mL容量的Sakaguchi烧瓶，将Pseudozyma tsukubaensis(NBRC 1940)在YM培养基中在振荡下在26℃培养48小时。使用所获得的溶液作为种子培养液，使用10-L容量的发酵缸，在YM培养基(含有5％橄榄油)中，在26℃的培养温度下在通气和搅拌的情况下培养7天。向培养液中加入等体积的乙酸乙酯并且搅拌，并且将所得液体分成各相。向乙酸乙酯层中加入适量的无水硫酸钠，并且使混合物静置30分钟，然后在加热条件下减压浓缩，得到粗制MEL-B。将该粗制MEL-B进行硅胶柱色谱。使用氯仿:丙酮＝1:0、氯仿:丙酮＝9:1、氯仿:丙酮1:1、和氯仿:丙酮＝3:7、和氯仿:丙酮＝0:1作为洗脱液进行洗脱。收集MEL-B级分并且浓缩，得到纯化的MEL-B。将该纯化的MEL-B加入到1，3v-丁二醇溶液(50v/v％)中至终浓度为10w/v％并且溶解，得到试验溶液。

试验例1

在下午挤奶后，将试验溶液以每乳房5至6mL的量均匀地施用于患有乳腺炎的七头奶牛的乳房和乳头。挤奶每天进行两次(上午和下午)。该操作持续七天。在此期间及之后，使用肌肉硬度测试仪(PPLS数字硬度测试仪，C型，Pepaless Co.，Ltd.，型号TR-DHNC)测量乳头评分(Mein等人)和乳房硬结。结果是，如图1所示，通过MEL施用，平均乳头评分从2.4提高到1.0(健康状态)。此外，如图2所示，用肌肉硬度测试仪测量的乳房硬结度也从1.13降低至0.06(健康奶牛乳腺的硬度)。此外，通过荧光光学体细胞计数法测量体细胞的数量。如图3所示，21天后观察到MEL施用引起的体细胞计数显著降低。因此，结果证实生物表面活性剂诸如MEL显著改善乳腺炎。

试验例2

在下午挤奶后，将试验溶液以每乳房5至6mL的量均匀地施用于四头奶牛的乳房和乳头。挤奶每天进行两次(上午和下午)。该操作持续7天，并且测量每头的每日产奶量。图4示出了测量的平均产奶量的变化。如图4所示，结果证实MEL施用增加了奶牛的产奶量，并且即使在MEL施用停止后仍保持MEL的产奶量增加效果。

Claims (8)

1.一种包含生物表面活性剂的用于乳腺炎的改善剂或治疗剂。

2.一种包含生物表面活性剂的产奶促进剂。

3.根据权利要求1或2所述的改善剂或治疗剂或产奶促进剂，其用于反刍动物。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的改善剂或治疗剂或产奶促进剂，其局部施用至乳房或乳腺。

5.根据权利要求4所述的改善剂或治疗剂或产奶促进剂，其中所述局部施用以每天至少一次的频率持续至少3天。

6.一种用于改善或治疗乳腺炎的方法，所述方法包括将生物表面活性剂局部施用至反刍动物的乳房。

7.一种促进产奶的方法，所述方法包括将生物表面活性剂局部施用至反刍动物的乳房。

8.根据权利要求7所述的促进产奶的方法，其中所述局部施用以每天至少一次的频率进行。