CN111726993A - 木质素级分作为人和动物食品补充剂成分的用途 - Google Patents
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Abstract
公开了木质素级分作为人和动物食品补充剂成分的用途，以及包含该木质素级分的食品补充剂。
Description
描述
发明领域
本发明涉及木质素级分作为人和动物食品补充剂成分的用途，以及包含该木质素级分的食品补充剂。
现有技术
在一些工业中，例如在食品工业中，有必要避免细菌增殖，以便保持在该工业中加工的产品例如食品的卫生条件。在农场中和在屠宰场中，细菌增殖一方面是非常普遍的，并且另一方面限制和避免这样的增殖是非常重要的。
已知的产品通常对抗许多微生物是无效力的，因此必须使用许多不同的产品，并且已知的产品还经常污染它们被使用的环境和产品两者。
在这些情况下通常使用的产品是抗生素。然而，这些药物的过度使用和误用，以及由于减少的经济诱因和具有挑战性的监管要求而导致的制药工业对新药开发的缺乏，被认为是抗生素耐药性危机的潜在原因(underlying)。
抗菌素耐药性(antimicrobial resistance)(AMR)是微生物抵抗先前用于治疗它们的药物的作用的能力。该术语包括更具体的“抗生素耐药性”，其仅适用于对抗生素变得耐药的细菌。耐药微生物更难以治疗，需要替代药物或更高的剂量，两者均可能更昂贵或更有毒性。
世界卫生组织(World Health Organization)确认，在畜牧业(animalhusbandry)中抗生素的不适当使用是抗生素耐药细菌(antibiotic-resistant germ)的出现和传播的潜在因素，并且应当限制在动物饲料中使用抗生素作为生长促进剂。世界动物卫生组织(World Organisation for Animal Health)已经向陆生动物卫生法典(Terrestrial Animal Health Code)添加了一系列指南，其中向其成员建议建立和协调国家抗菌素耐药性监督和监测程序、监测畜牧业中使用的抗生素的数量，以及建议确保正确和谨慎使用抗生素物质。另一个指南是实施有助于建立相关风险因素和评估抗生素耐药性的风险的方法。
因此，感觉需要有效地对抗这些有害微生物，避免使用抗生素，而同时保护人和动物健康。
发明概述
上文的目的已经通过如权利要求1所述的木质素级分作为人和动物食品补充剂中的抗病原剂的用途被实现。
在这点上，本发明还涉及包含所述木质素级分和合适的食品载体的食品补充剂。
在另一个方面中，本发明涉及用于在家畜(livestock)饲养中使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂以对于改进从家畜可获得的肉类的品质和保质期有效的量被施用。
在另外的方面中，本发明涉及用于在雌性家畜饲养中使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂以对于改进从雌性家畜可获得的奶的产量(production)和品质有效的量被施用。
在另外的方面中，本发明涉及用于在家畜饲养中使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂以对于改进家畜的生育力有效的量被施用。
在另外的方面中，本发明涉及用于在家畜饲养中使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂以对于减少甲烷排放量有效而不损害消化效率或反刍的量被施用。
附图简述
本发明的特征和优点从以下详述、从被提供用于说明性目的的工作实施例以及从附图将变得明显，在附图中：
-图1示出了根据实施例6，在成熟(ageing)的14天期间对照组和实验组的肉类的红度(redness)概况；
-图2示出了根据实施例6，在成熟的14天期间对照组和实验组的肉类的黄度(yellowness)概况；以及
-图3示出了根据实施例6，在体外消化瘤胃液的24小时期间的总气体产量(totalgas production)。
发明详述
因此，本发明的主题是木质素级分作为人和动物食品补充剂中的抗病原剂在预防和治疗可归因于食品病原体的感染中的用途，其中所述木质素级分包含具有按照通过尺寸排阻色谱法测量的高达2,500道尔顿的重均分子量的片段，所述片段包含基于重量平均(weight average)的多达13个苯基丙烷单元。
木质素是一类复杂的有机聚合物，其在一些藻类，维管植物(包括它们的树皮)，以及草本植物诸如木材(即软木和硬木)、所有谷物的秸秆、甘蔗渣、草、亚麻、黄麻、大麻或棉花的支持组织中形成重要的结构材料。木质素还可以具有矿物来源，诸如泥炭、风化褐煤和煤。化学上，木质素是由许多不同的键连接的苯基丙烷单元的非常不规则的、随机交联的聚合物，具有20,000道尔顿或更高的重均分子量。包含最重要的键合模式的代表性和说明性的木质素片段(I)在下文示出：
所述聚合物是以下三种类苯基丙烷(phenylpropanoid)单体前体的酶介导的脱氢聚合的结果：
它们分别产生以下部分：
松柏醇存在于所有物种中并且是针叶树(软木)的主要单体。落叶(硬木)物种含有高达40％的芥子醇单元，而草和农作物还可能含有香豆醇单元。
木质素可以根据其原始生物质来源被分类为软木木质素和硬木木质素。可以是用于获得相关木质素级分的合适的起始材料的原始生物质来源是任何木质素，包括基本上纯的木质素以及硫酸盐木质素、生物质来源的木质素、来自碱法制浆工艺的木质素、来自烧碱法的木质素、来自有机溶剂制浆(organosolv pulping)的木质素及其任何组合。
对于措辞“基本上纯的木质素”，应理解为基于干燥的原始生物质的至少90％纯的木质素、优选地至少95％纯的木质素，剩余物为提取物和诸如半纤维素的碳水化合物以及无机物质。
对于措辞“硫酸盐木质素”，应理解为源自硫酸盐黑液的木质素。黑液是硫酸盐制浆工艺中使用的木质素残余物、半纤维素和无机化学品的碱性水溶液。来自制浆工艺的黑液包含以多种比例的、源自不同软木物种和硬木物种的组分。木质素可以通过包括例如沉淀和过滤的不同的技术从黑液中分离。木质素通常在低于11-12的pH值开始沉淀。可以使用不同的pH值，以便沉淀具有不同性质的木质素级分。这些木质素级分可以通过分子量分布例如Mw和Mn、多分散性、半纤维素和提取物含量、无机材料的含量而彼此不同。沉淀的木质素可以使用酸性洗涤步骤从无机杂质、半纤维素和木材提取物中纯化出来。可以通过过滤来实现进一步纯化。
可选择地，将木质素从纯生物质中分离。分离过程可以从用强碱液化生物质开始，随后是中和过程。在碱处理之后，木质素可以以与如上文所呈现的类似的方式被沉淀。
可选择地，从生物质分离木质素包括酶处理的步骤。酶处理改变了待从生物质提取的木质素。从纯生物质中分离的木质素基本上不含硫(硫含量小于3％)，并且因此在进一步加工中是有价值的。
优选地，如此分离的木质素还经历解聚工艺，以便进一步降低片段的重均分子量。
优选地，如此分离的木质素还经历解聚工艺，以便进一步降低片段的重均分子量和数均分子量。
合适的解聚工艺包括碱催化解聚、酸催化解聚、金属催化解聚、离子液体辅助解聚和超临界流体辅助木质素解聚。
在优选的实施方案中，所述木质素级分通过碱催化解聚获得。
优选地，所述木质素级分通过在低于300℃的温度和低于30MPa的压力使分离的木质素经历碱催化解聚来获得。
通过添加诸如NaOH、KOH、Ca(OH)2、LiOH、K2CO3或其混合物的碱，将pH设定在11和14之间。
为了本发明的目的，木质素级分中片段的重均分子量(Mw)通过尺寸排阻色谱法(或‘SEC’)测量。SEC采用存在于珠粒孔隙中的停滞液体作为固定相，并且采用流动液体作为流动相。因此，流动相可以在珠粒之间流动，并且还可以流入和流出珠粒中的孔隙。分离机理是基于溶液中聚合物分子的尺寸。较大的分子将首先洗脱。可以进入珠粒中的许多孔隙的小分子花费很长时间才能通过柱，并且因此缓慢地离开柱。为了确定聚合物样品的组分的分子量，必须进行用已知重量的标准聚合物校准。然后将来自未知样品的值与校准图进行比较。保留时间取决于使用的柱材料、洗脱液以及使用的标准品与样品相比有多相似。在本发明中，洗脱液优选地为0.1M NaOH。
本发明的木质素级分已经出乎意料地且令人惊讶地被证明为对抗食品病原体是非常有选择性的和有效的，同时没有负面地影响益生菌微生物，如下文提供的实施例所示出的。
食品病原体是革兰氏阳性和革兰氏阴性的细菌和真菌，诸如大肠杆菌(Escherichia coli)、白色念珠菌(Candida albicans)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、肠炎沙门氏菌(Salmonellaenteritidis)、空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)、单核细胞增生性李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)。
益生菌微生物的实例是植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、布拉氏酵母菌(Saccharomyces boulardii)、两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)、婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)、乳双歧杆菌(Bifidobacterium lactis)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)。
这意味着本发明的木质素级分有利地允许替代抗生素治疗(treatment)。被定义为细菌对抗生素耐药性的因素的出现(和传播)的抗生素耐药性通过过度和/或不适当的使用抗生素对微生物群体施加的选择性压力来引发。如此处描述的木质素级分已经被证明是抗生素的有效替代物，用于预防和治疗抗生素耐药性感染。
如将从下文给出的实施例中看到的，本发明的木质素级分有利地且令人惊讶地允许提高人和动物，特别是家畜的总体健康和保健(wellness)，同时提高动物的经济表现，以及由其可获得的奶和肉类的品质。
优选地，所述木质素级分包含具有高达2,000道尔顿的重均分子量的片段。
在优选的实施方案中，所述木质素级分包含具有高达1,500道尔顿的重均分子量的片段。
在一些实施方案中，所述木质素级分包含具有低至150道尔顿的重均分子量的片段。
在优选的实施方案中，所述木质素级分包含具有150道尔顿至2,500道尔顿的重均分子量、优选地具有250道尔顿至2,000道尔顿的重均分子量、更优选地具有500道尔顿至1,800道尔顿的重均分子量的片段。
优选地，在这些实施方案中，所述片段包含基于重量平均的多达12个苯基丙烷单元、更优选地基于重量平均的多达11个苯基丙烷单元。
三种类苯基丙烷单体前体的分子量在香豆醇的150Da、松柏醇的180Da和芥子醇的210Da之间变化。因此，平均重量为180Da，并且此值被用作“苯基丙烷单元”。将Mw值除以180Da，从而获得基于重量平均的苯基丙烷单元数。
特别优选的实施方案是其中所述木质素级分包含具有250道尔顿至2,000道尔顿的重均分子量和基于重量平均的2个至11个苯基丙烷单元的片段的那些。
在其它实施方案中，木质素级分包含具有高达2,000道尔顿的数均分子量(Mn)的片段。
为了本发明的目的，木质素级分中的片段的数均分子量(Mn)通过尺寸排阻色谱法测量。优选地，木质素级分包含具有高达1,500道尔顿的数均分子量(Mn)的片段。
在优选的实施方案中，所述木质素级分包含具有150道尔顿至1,000道尔顿的数均分子量的片段。
不希望受任何理论束缚，据信较低的数均分子量意味着更活泼的分子。这提出了以下考虑：较低的分子量意味着较小的片段，且较小的片段意味着较少交联的/较短的片段，并且较少交联的/较短的片段意味着其上较高数目的游离官能团，从而是更具反应性的片段。
此外，据信较小的分子可以容易地穿过病原体的细胞膜并且在其中扩散，从而显著提高木质素级分的总体有效性。
优选地，在这些实施方案中，所述片段包含基于数量平均的多达11个苯基丙烷单元、更优选地基于数量平均的多达8个苯基丙烷单元。
三种类苯基丙烷单体前体的分子量在香豆醇的150Da、松柏醇的180Da和芥子醇的210Da之间变化。因此，平均重量为180Da，并且此值被用作“苯基丙烷单元”。将Mn值除以180Da，从而获得基于数量平均的苯基丙烷单元数。
在优选的实施方案中，所述木质素级分包含具有150道尔顿至2,500道尔顿的重均分子量(Mw)的片段，以及具有高达2,000道尔顿的数均分子量(Mn)的片段。
更优选地，所述木质素级分包含具有150道尔顿至2,500道尔顿的重均分子量(Mw)和基于重量平均的2个至13个苯基丙烷单元的片段，以及具有高达2,000道尔顿的数均分子量(Mn)和基于数量平均的多达11个苯基丙烷单元的片段。
在另外的实施方案中，木质素级分具有1.25至6的多分散性指数(PDI)。
多分散性指数(PDI)或不均匀性指数或者简单地分散度是给定的聚合物样品中分子质量分布的量度。PDI是重均分子量(Mw)除以数均分子量(Mn)。它指示在一批聚合物中单个分子质量的分布。
特别优选的实施方案是其中所述木质素级分包含具有150道尔顿至2,500道尔顿的重均分子量(Mw)和基于重量平均的2个至13个苯基丙烷单元的片段的那些，并且其中所述木质素级分具有1.25至6的多分散性指数。
特别优选的实施方案还是其中所述木质素级分包含具有高达2,000道尔顿的数均分子量(Mn)和基于数量平均的多达11个苯基丙烷单元的片段的那些，并且其中所述木质素级分具有1.25至6的多分散性指数。
最优选的实施方案是其中所述木质素级分包含具有150道尔顿至2,500道尔顿的重均分子量(Mw)和基于重量平均的2个至13个苯基丙烷单元、高达2,000道尔顿的数均分子量(Mn)和基于数量平均的多达11个苯基丙烷单元的片段的那些，并且其中所述木质素级分具有1.25至6的多分散性指数。
在本发明的特别优选的实施方案中，所述木质素级分包含具有800道尔顿至1,500道尔顿的重均分子量(Mw)和基于重量平均的4-8个苯基丙烷单元、300道尔顿至700道尔顿的数均分子量(Mn)和基于数量平均的2-4个苯基丙烷单元的片段。在这些特别优选的实施方案中，在所述木质素级分中，最丰富的苯基丙烷单元是来自松柏醇的那些，而不太丰富的苯基丙烷单元是来自芥子醇的那些。
木质素级分可以呈固体或液体形式。
当木质素级分呈固体形式时，所述固体形式可以是片、小片(mini-tablet)、微片(micro-tablet)、颗粒、微颗粒、丸粒、多颗粒、微粉化颗粒或粉末。
当木质素级分呈液体形式时，所述液体形式是溶剂溶液。
合适的溶剂是水、二醇、醇、多元醇、有机酸及其组合。
优选的溶剂是水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、烯丙醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-乙二醇、聚乙二醇(PEG)、甘油、乳酸、聚乳酸及其混合物。
更优选的溶剂是水、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-乙二醇、聚乙二醇(PEG)及其混合物。
在最优选的实施方案中，溶剂是水。
优选地，当木质素级分呈液体形式时，所述液体形式具有8-11、更优选地9.5-10.5的pH。
在优选的实施方案中，木质素级分以每吨动物饲料多达10kg、更优选地每吨动物饲料1kg-5kg的量被使用。
在另外的方面中，本发明还涉及食品补充剂，该食品补充剂包含如上文描述的用于使用的木质素级分和合适的食品载体。
所述食品补充剂可以呈固体或液体形式。
当食品补充剂呈固体形式时，所述固体形式可以是片、小片、微片、颗粒、微颗粒、丸粒、多颗粒、微粉化颗粒或粉末。
当食品补充剂呈固体形式时，所述固体形式包含高达99wt％的木质素级分、优选地5wt％-90wt％的木质素级分。
当食品补充剂呈液体形式时，所述液体形式可以是溶液、乳液、分散体、悬浮液、凝胶、液滴或喷雾。
当食品补充剂呈液体形式时，所述液体形式包含高达50wt％的木质素级分、优选地0.1wt％-25wt％的木质素级分。这意味着组合物是浓缩物，如果需要，该浓缩物在使用之前可以在水中被适当地稀释或与动物饲料直接混合。
合适的载体是酸化剂、酸度校正剂(acidity corrector)、防聚剂、抗氧化剂、填充剂、抗性剂(resistance agent)、胶凝剂、包衣剂、改性淀粉、螯合剂、增稠剂、甜味剂、稀释剂、溶剂、分解剂(disaggregating agent)、助流剂、染料、粘合剂、润滑剂、稳定剂、吸附剂、防腐剂、湿润剂、香料、成膜物质、乳化剂、湿润剂、释放缓凝剂(release retardant)及其混合物。
在优选的实施方案中，食品补充剂还包含木质素级分，该木质素级分包含具有按照通过尺寸排阻色谱法测量的3,500道尔顿-5,500道尔顿的重均分子量的片段，所述片段包含基于重量平均的多达40个苯基丙烷单元。优选地，食品补充剂还包含木质素级分，该木质素级分包含具有按照通过尺寸排阻色谱法测量的4,000道尔顿-5,000道尔顿的重均分子量的片段，所述片段包含基于重量平均的多达35个苯基丙烷单元。
在其它优选的实施方案中，食品补充剂还包含至少一种树脂酸。优选地，所述树脂酸是松香酸、脱氢松香酸、长叶松酸(palustric acid)、新松香酸、海松酸、异海松酸、山达海松酸、或其酯、或其醚、或其碱金属盐或碱土金属盐、或其混合物。
优选地，食品补充剂包含基于食品补充剂的重量的多达10wt％的所述至少一种树脂酸、更优选地多达7wt％的所述至少一种树脂酸。
树脂酸存在于针叶树中，并且存在三种主要种类的树脂酸产品，即妥尔油松香(Tall Oil Rosin)(TOR)、木松香和脂松香(GUM Rosin)。TOR是通过真空蒸馏从粗妥尔油(CTO)中分离的树脂酸级分，该粗妥尔油通过纸浆的制备来产生。CTO经由粗妥尔油皂或粗硫酸盐皂(TOS)的酸化来获得。在制浆工艺期间，TOS从纸浆厂中通常被称为黑液的蒸煮液中分离出来。木松香是通过蒸汽蒸馏或其它手段从枯树、树桩、树枝等中分离的级分，并且脂松香是已经被蒸汽蒸馏或通过其它手段从收获自活树的通常被称为汲出物(tapping)的树脂中分离的树脂级分。
含有树脂酸并且通过真空蒸馏从粗妥尔油获得的物质包括蒸馏的妥尔油(DTO)、妥尔油脂肪酸(TOFA)和妥尔油沥青(TOP)。DTO含有10％-40％的树脂酸。CTO通常含有15％-70％的树脂酸，并且最低的树脂酸含量通常通过蒸煮混合的木纸浆来提供。
术语“妥尔油松香”或“TOR”应理解为指的是通过蒸馏粗妥尔油和进一步精制蒸馏的妥尔油获得的组合物。TOR通常包含60％-99％(w/w)树脂酸。
术语“木松香”应理解为指的是通过蒸馏或其它手段从枯树、树桩、树枝等获得的组合物。木松香通常包含50％-99％(w/w)树脂酸。
术语“脂松香”应理解为指的是通过蒸馏或通过其它手段从收获自活树的树脂中分离获得的组合物。脂松香通常包含50％-99％(w/w)树脂酸。
术语“蒸馏的妥尔油”或“DTO”应理解为指的是通过蒸馏粗妥尔油和进一步精制蒸馏的妥尔油获得的组合物。DTO通常包含10％-60％(w/w)树脂酸。
基于树脂酸的组合物TOR、木松香、脂松香、CTO、TOS和DTO还可以通过混合一种或更多种树脂酸组合物和一种或更多种呈油或脂肪的形式的脂肪酸组合物来产生。所产生的树脂酸衍生物是例如酯、醚或碱金属盐。
已知树脂酸显示出许多性质，诸如抗细菌性质、抗炎性质、抗氧化性质和抗细菌生物膜性质。然而，树脂酸随时间不稳定，特别是呈固体形式的树脂酸，因为它们经历氧化、自燃和堆积。
已经令人惊讶地发现，当所述至少一种树脂酸与本发明的木质素级分混合时，所得到的固体或液体的混合物随时间非常稳定并且不氧化，使得可以充分获益于树脂酸的性质。这意味着在所得到的包含本发明的木质素级分的食品补充剂中，不仅树脂酸被保护免于降解，而且还观察到木质素级分和树脂酸之间的协同抗炎作用。
食品补充剂还可以另外包含脂肪酸C12-C24的至少一种碱金属盐或碱土金属盐、至少一种脂肪油或其混合物。当液体形式的食品补充剂是优选的时，这些脂肪油或盐允许树脂酸更好地溶解。
优选地，所述碱金属盐或碱土金属盐是锂、钠、钾、镁、钙的盐或其混合物。
优选地，所述脂肪酸C12-C24是月桂酸(C12)、十三酸(C13)、肉豆蔻酸(C14)、十五酸(C15)、棕榈酸(C16)、十七酸(C17)、硬脂酸(C18)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)、α-亚麻酸(C18:3)、γ-亚麻酸(C18:3)、十九酸(C19)、花生酸(C20)、二十一酸(C21)、山嵛酸(C22)、二十三酸(C23)、木蜡酸(C24)、十八碳四烯酸(C18:4)、二十碳五烯酸(C20:5)、二十二碳六烯酸(C22:6)、二高-γ-亚麻酸(C20:3)、花生四烯酸(C20:4)、肾上腺酸(C22:4)、棕榈油酸(C16:1)、异油酸(C18:1)、二十烯酸(paullinic acid)(C20:1)、反油酸(C反式-18:1)、巨头鲸鱼酸(C20:1)、芥酸(C22:1)、神经酸(C24:1)、二十碳三烯酸(mead acid)(20:3)或其混合物。
在优选的实施方案中，所述脂肪酸C12-C24的至少一种碱金属盐或碱土金属盐是棕榈酸钙、月桂酸钙、油酸钙、棕榈油的钙皂或其混合物。
优选地，所述至少一种脂肪油是大麻油、芥花油、葵花籽油、橄榄油、玉米油、棕榈油、椰子油、松油(pine oil)、棉籽油、小麦胚芽油、大豆油、红花油、亚麻籽油、桐油、蓖麻油、豆油、花生油、菜籽油、芝麻籽油、米胚芽油、鱼油、鲸油、海产油(marine oil)或其混合物。
优选地，食品补充剂包含以每吨食品补充剂1kg-100kg的浓度的所述脂肪酸C12-C24的至少一种碱金属盐或碱土金属盐、至少一种脂肪油或其混合物。
在另一个方面中，本发明涉及用于在家畜饲养中使用的食品补充剂，用于改进从家畜可获得的肉类的品质和保质期。特别地，本发明涉及用于在家畜饲养中使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂以对于改进从家畜可获得的肉类的品质和保质期有效的量被施用。
对于本发明中的术语“家畜”，其意指包括反刍动物和非反刍动物两者。反刍动物是具有四室胃(four-chambered stomach)的食草哺乳动物，该食草哺乳动物通过在该复杂的胃中将原本难消化的植物物质发酵来消化该植物物质，并且该食草哺乳动物咀嚼反刍的食物(cud)(它们咳出半消化的植物物质球，并且在再次吞咽其之前重新咀嚼该半消化的植物物质球以将其分解)。反刍动物包括牛、绵羊、山羊、鹿、羚羊、长颈鹿和骆驼，以及它们的近亲诸如美洲野牛(bison)、麝香牛(musk oxen)、霍加狓(okapi)和美洲驼。包括伪反刍动物(pseudo-ruminant animal)的非反刍动物可以是猪、马、鸡、兔、火鸡、鸭、鹅、鹌鹑、野鸡、鹧鸪以及鱼和贝类。这意味着本发明的食品补充剂还可以有利地用于鱼和贝类的饲养，即在水产养殖中。
已经令人惊讶地观察到，饲喂本发明的食品补充剂的家畜给出优等品质的肉类，因为肉类随时间失去红度和黄度的自然趋势出乎意料地且显著地放缓(slackened)，同时大大地增加了肉类的保质期和新鲜度，即甚至长达7天和超过7天。不希望受任何理论束缚，除了上文报告的抗病原性质之外，据信本发明的木质素级分的高度有效的抗氧化性质允许阻碍肉类表面上的氧化过程，因此抵消了颜色变化并且保持肉类的新鲜度和可食用性持续更长的时间段。
颜色是通常被用作肉类工业和肉类科学研究的质量指标的重要因素。已经报告颜色是最重要的肉类品质属性中的一种，并且显著影响购买决策，因为消费者将变色用作缺乏新鲜度和健康感(wholesomeness)的指标。尽管消费者感知到的品质不一定与客观品质一致，但无论如何，它可以在鲜肉市场中引起重大经济损失。从经济角度来看，颜色也是重要的，为喜欢购买红色而不是棕色的肉类的消费者指示品质，由此该工业由于不合意的颜色而损失金钱。如下文的实施例所证实的，本发明的食品补充剂允许保持新鲜肉类的非常令人满意的红度和黄度水平持续延长的时间段。
在另外的方面中，本发明涉及用于在雌性家畜饲养中使用的食品补充剂，用于改进从雌性家畜可获得的奶的产量和品质。特别地，本发明涉及用于在雌性家畜饲养中使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂以对于改进从雌性家畜可获得的奶的产量和品质有效的量被施用。
已经令人惊讶地观察到，饲喂本发明的食品补充剂的雌性家畜给出优等品质的奶并且以每天更大的量给出，如以下实施例中所示出的。事实上，基于以下关于所产出的奶的量和品质的观察结果，在泌乳奶牛(lactating cow)中施用食品补充剂的效果在几个事件和时间线下是明显的：
-奶中多酚类的总浓度增加；
-每天每头动物的奶产量的增加；
-在急性期(acute phase)中体细胞数目的减少；
-自由基(TEAC)的吸收能力增加。
以上结果是非常显著的，其中多酚类的总浓度的峰值为约250％，总产奶量的增加为+20.8％，体细胞数目的减少为-31％，并且TEAC的增加为+33％。
还应注意到，这些表现表示特定的同步，集中在处理的15-17天附近的最大值点。
还已经注意到，根据本发明的补充剂(supplementation)已经创造了在停止之后将其益处延长持续至少2周的条件。这种有益效果在约20天之后开始减弱，并且通过奶中体细胞的重新增加被证实。
典型的牛奶仅含有微量的多酚类，因此应当非常理解的是，出乎意料地，从饲喂本发明的食品补充剂的奶牛获得的奶含有多达460mg/l的多酚类。考虑到人类对多酚类的需求量平均为820mg/餐(die)并且人类对奶的摄入量平均为250ml/餐(die)，由本发明的奶给予的多酚类的贡献为114mg，如前所述，通常情况下这接近于零。
在另外的方面中，本发明涉及用于在家畜饲养中使用的食品补充剂，用于改进家畜的生育力，特别地，本发明涉及用于在家畜饲养中使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂以对于改进家畜的生育力有效的量被施用。
已经令人惊讶地观察到，饲喂本发明的食品补充剂的家畜显示出雄性家畜和雌性家畜的生育率的显著增加。
特别地，对于雌性家畜诸如奶牛，生育力结果在受精之后的受胎率(conceptionrate)(至少+15％)和生殖寿命长度方面增加，而对于雄性家畜诸如公牛和水牛，生育力结果在精液质量、生殖参数和生殖寿命长度方面增加。
在另外的方面中，本发明涉及用于在家畜饲养中使用的食品补充剂，用于减少甲烷排放量而不损害消化效率或反刍。特别地，本发明涉及用于在家畜饲养中使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂以对于减少甲烷排放量有效而不损害消化效率或反刍的量被施用。
来自家畜的温室气体甲烷的排放量比先前认为的多，这在遏制全球变暖的斗争中造成另外的挑战。对每头牛(cattle)产生的甲烷的修正计算示出，在2011年全球家畜排放量比基于来自联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel forClimate Change)(IPCC)的数据的估计值高11％。除了天然来源诸如泥炭地、湿地和白蚁之外，来自人类活动的甲烷—约总量的三分之二—以两种方式产生：在煤、油以及特别是天然气的生产和运输期间，无色和无味的气体泄漏；和在大致相等的量度上，来自反刍动物诸如牛和绵羊的嗳气(eructation)或打嗝，以及有机废物的腐烂，特别是在填埋场中。根据IPCC，在2015年甲烷占全球温室气体排放量的约16％。甲烷作为温室气体比CO2更有效，捕获更多的太阳辐射力，但它在大气中停留持续较少的时间。考虑到这一点，科学家计算出在100年的时间段内，这种气体的“全球变暖潜力”是二氧化碳的28倍大。注意到，来自家畜的甲烷排放量在亚洲、拉丁美洲和非洲的快速发展中地区中已经最急剧地升高。相比之下，这种增加在美国和加拿大中已经急剧地减慢。
因此，非常理解减少来自反刍动物家畜的甲烷的总产量的可能性，并且同时非常出乎意料的事实是，本发明的木质素级分允许在不损害消化效率或反刍的情况下实现该目的，如在下文的实施例中所证实的。
优选地，食品补充剂以包括多达100g的本发明的木质素级分、更优选地20g-80g的木质素级分的日剂量在反刍动物中被施用。
还应理解的是，如上文报告的本发明的木质素级分的用途，以及食品补充剂及食品补充剂的用途的优选方面的所有组合被认为在此被公开。
上文公开的本发明的木质素级分的用途、食品补充剂以及相应的用途的优选方面的所有组合应理解为如本文描述的。
下文是为了说明性目的而提供的本发明的工作实施例。
实施例
这些实施例中的Mw和Mn已经通过尺寸排阻色谱法根据以下程序被测量。
试剂和材料
-洗脱液：0.1M NaOH，流量0.5ml/min
-对RI检测器的校准：普鲁兰(Pullulan)标准品，Mp：100,000-1,080(六个标准品)，其中Mp是峰值最大分子量
-对UV检测器(280nm)的校准：PSS标准品，聚苯乙烯磺酸钠盐，Mp 65,400-891(六个标准品)。将标准品溶解到超纯水中，浓度应为约5mg/ml。注射体积是20μl。
-质控样品：使用具有已知Mw分布的木质素。
设备和仪器
-Dionex Ultimate 3000自动进样器、柱室和泵
-Dionex Ultimate 3000二极管阵列探测器
-反射指数检测器：Shodex RI-101
-柱：PSS MCX柱：预柱和两个分析柱：
和
柱材料是磺化二乙烯基苯共聚物基质。
-针筒过滤器0.45μm，以及用于STD样品的玻璃样品瓶。样品过滤：Mini-Uniprep无针筒过滤器(syringeless filter)装置PTFE或尼龙，0.45μm。对于预过滤，如果需要，5μm针筒过滤器。
-量瓶
程序
-洗脱液的制备
理想地，用于制备洗脱液的水应当是低电阻率(18MΩ·cm或更好)的高品质去离子水，其含有尽可能少的溶解的二氧化碳。水必须不含生物污染物(例如，细菌和霉菌)和颗粒物质。
-针头用10％MeOH-水洗涤
-液体样品
将强碱性液体样品1:100稀释，并且用PTFE针筒过滤器(0.45μm)过滤至小瓶。将固体木质素样品稀释并溶解到0.1M NaOH中，并且用PTFE 0.45μm针筒过滤器过滤。将准备好的样品装载到自动进样器中。注射体积是20μl。在样品之后，注射1M NaOH作为清洁柱的样品。
仪器参数：
-流量0.5ml/min
-洗脱液0.1M NaOH
-柱温箱温度30℃
-等度运行
-运行时间48分钟
-固体样品
如果需要，将固体样品(木质素)在60℃的烘箱中干燥过夜。将约10mg称重到10ml量瓶中。将样品溶解并稀释到0.1M NaOH溶液中，并且填充到刻度。将样品用PTFE 0.45μm过滤器过滤。如果样品没有适当地溶解，可以将其放入超声波水浴中或可以通过5μm针筒过滤器过滤样品。
-用于校准的标准样品
将约50mg的每个标准品称重到10ml量瓶中，并且添加超纯水并填充到刻度。将标准品用PTFE 0.45μm针筒过滤器过滤。在运行校准样品之后，校准结果在处理方法中进行整合和处理，并且被保存。校准是线性一阶校准。
-质控样品
对于木质素样品，将具有已知Mw分布的木质素用作质控样品。将木质素溶解到0.1M NaOH中并且浓度为约1mg/ml。
实施例1.
使从山毛榉木材(欧洲山毛榉(Fagus sylvatica))获得的有机溶剂木质素经历碱催化解聚(‘BCD’)。将BCD工艺在280℃和250巴在pH 12-14运行持续8分钟。所得到的木质素产物由液体级分和固体级分组成。
然后分离这些级分。
液体木质素级分是油并且具有以下特征：
单一物种：欧洲山毛榉
固体木质素级分具有以下特征：
单一物种：欧洲山毛榉
Mw 800Da-1,500Da(4-8个苯基丙烷单元)
Mn 300Da-700 Da(2-4个苯基丙烷单元)
OH基团的结构：
实施例1a.
将50g的上述油性木质素级分(5％w/w)与950g的1,3-丙二醇混合，并且在40℃-50℃加温。
将混合物冷却至室温，从而获得粘性溶液(简称为“LMW12”)。
实施例1b.
将100g的上述固体木质素级分(10％w/w)与800g的1,3-丙二醇和100g的NH4OH(30％的溶液)热混合。
将混合物冷却至室温并且然后滤出，从而获得黑色溶液(简称为“LMW11”)。
实施例1c.
将100g的上述固体木质素级分(10％w/w)与835g的1,3-丙二醇和65g的KOH(20％的溶液)热混合。
将混合物冷却至室温并且然后滤出，从而获得黑色溶液(简称为“LMW10”)。
实施例2.
以下木质素级分已经从硫酸盐黑液中提取，所述木质素级分具有以下特征：
>95％的总固体
单一物种：南方松(Southern Pine)
Mw 4400Da-5000 Da(24-28个苯基丙烷单元)
Mn 1200Da-1300 Da(6-7个苯基丙烷单元)
OH基团的结构：
实施例2a.
将100g的上述木质素级分(10％w/w)与840g的1,3-丙二醇和60g的NH4OH(30％的溶液)热混合。
将混合物冷却至室温并且然后滤出，从而获得黑色溶液(简称为“OX11”)。
实施例2b.
将100g的上述木质素级分(10％w/w)与840g的1,3-丙二醇和60g的NaOH(30％的溶液)热混合。
将混合物冷却至室温并且然后滤出，从而获得黑色溶液(简称为“OX10”)。
实施例3.
通过用肉汤微稀释方法(broth microdilution method)的抗微生物敏感性的体外测试(CLSI方案-临床和实验室标准协会)评估实施例1的产物的抗微生物活性。在多孔板中确定4种产物(空白、LMW 12、LMW 11、LMW 10)的最小抑制浓度(MIC)，其中空白仅是1,3-丙二醇。
在下文列出的微生物(细菌和真菌)上测试产物的抗微生物活性：
特异性筛选生物防治(Specific screening biocontrol)
细菌真菌
-大肠杆菌-白色念珠菌
-铜绿假单胞菌
-金黄色葡萄球菌
-肠炎沙门氏菌
-空肠弯曲杆菌
结果
原样并且在将pH调节至7和8之后测试化合物。
所有测试已经以三份进行，给出非常类似的抑制结果。
结果总结在下文的表中。
实施例4.最小抑制浓度的确定
通过用肉汤微稀释方法的抗微生物敏感性的体外测试(CLSI方案-临床和实验室标准协会)针对5种益生菌微生物评估实施例1b的木质素级分的最小抑制浓度(MIC)。
所使用的微生物是植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、屎肠球菌和布拉氏酵母菌。
对于所有测试，制备使用头孢曲松(用于细菌)或氟康唑(用于酵母)的抗微生物活性的阳性对照。结果总结在下文的表中。将样品稀释，并且以不同的稀释度评估生长(+)和生长抑制(-)。灰色方块代表其中观察到生长抑制的最小浓度(MIC)。
植物乳杆菌：
其中0.78v/v对应于780μg/ml。
鼠李糖乳杆菌：
其中0.78v/v对应于780μg/ml。
嗜酸乳杆菌：
其中0.78v/v对应于780μg/ml。
屎肠球菌：
其中6.25v/v对应于6,250μg/ml。
布拉氏酵母菌：
其中25v/v对应于25,000μg/ml。
如上文可以看到的，明显的是本发明的木质素级分没有负面地影响益生菌微生物。
实施例5.益生元(prebiotic)活性的确定
实施例1b的木质素级分还呈现出对屎肠球菌(E.faecium)的益生元活性。
在低于相对于益生菌屎肠球菌获得的相关MIC的浓度测试实施例1b的木质素级分的益生元活性。
用于益生元测试的木质素级分浓度：
通过定量方程评估益生元活性(益生元指数)，其中在实施例1b的木质素级分的存在下，比较益生菌和肠道细菌(大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium))的生长。
如下文报告的计算益生元指数：
其中第一项(first term)表示益生菌的生长，而第二项表示肠道细菌的生长。
益生元化合物能够选择性地增强特定益生菌的生长，而对于不使用该化合物来改进生长的肠道细菌则相反，因此益生元指数>0指示益生元活性。
益生元活性的结果(鼠伤寒沙门氏菌被用作肠道细菌)：
实施例6.木质素级分在肉牛饲养(beef feeding)中的用途
实验设计、动物管理、肉类取样和分析
试验在40头雄性肉牛上进行，随机细分为两组，一组作为对照组并且一组作为实验组。两组均具有相同的饲喂率(feeding ratio)，包括商业饲料(基于活重的2％计算)和随意混合的干草。在开始之前，将所有动物称重，并且因此将它们的活重细分为两组，以便在试验开始时获得相同的平均活重。该试验持续120天，动物屠宰之前的120天。与对照组不同，实验组每天摄入(assumed)实施例1b的木质素级分的量在前90天内每头动物35g并且在其它30天内每头动物70g。
将所有动物每月称重，以便评估最终活重、每月重量增加和食物转化指数。此外，在试验期间，还采集了血液样品，以便评估血细胞计数和生化概况。
依据欧洲共同体关于运输中动物福利的法律(European Community laws onAnimal Welfare in transport)(1/2005EC)和欧洲共同体关于用于商业动物屠宰的动物福利法规(European Community regulation on Animal Welfare for slaughter ofcommercial animals)(1099/2009EC)，运输并在欧洲共同体批准的屠宰场处屠宰动物。屠宰之后立即将兽体储存在4℃持续24h。之后，取第13胸椎和第18胸椎之间的胸腰最长肌(Longissimus thoracis et lumborum)(LTL)肌肉的样品(每个样品约4kg)用于分析。
将每头动物的肉保存在4℃，并且在其成熟期间，在第3天、第6天、第9天和第14天，测量比色参数。根据CIE L*,a*,b*(CIE,1976)颜色系统使用Minolta CR-300色度计(光源D65；Minolta Camera Co.Ltd.,Osaka,Japan)确定表面肉颜色。用具有8mm直径的读数表面的A-脉冲氙弧灯从0°视角收集反射率测量值。对于每个肉类样品，在三个不同的点处进行三次测量。在每个点处获得三个测量值，其通过将检测器系统与先前的检测器系统相比旋转90°来进行，每个样品给出总共九个测量值。色度计在Hunter-lab颜色空间系统上使用白色(white title)(L*＝99.2,a*＝1.0,b*＝1.9)进行校准。根据De Palo等人(“Colourchanges in meat of foals as affected by slaughtering age and post-thawingtime”,2012,Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,25,1775–1779)，使用a*值和b*值来确定色度＝(a2+b2)1/2和色相(°)＝tan-1(b/a)。
此外，测量流变参数。使用具有被定形以易于穿透肉类的玻璃电极的便携式pH计(Carlo Erba pH 710；Carlo Erba Reagenti,Milano,Italy)记录pH。在每次测量之前，针对肌肉温度将pH计自动校准，并且使用具有4pH值和7pH值的溶液(Crison,Lainate,Italy)。持水能力(WHC)、蒸煮损失和Warner-Bratzler剪切力(WBSF)如通过De Palo等人(“Effect of nutritive level on carcass traits and meat quality of IHDHfoals”,2014 Animal Science Journal,85,780–786)描述的进行测量。
此外，进行体外消化，以便评估24小时内的总气体产量。
结果
此处报告了关于肉类品质的更有趣的结果，特别是比色概况和体外消化气体产量。
特别地，如图1中所报告的，红度在两组之间显示出不同。由饲喂添加的木质素级分的肉牛获得的肉类在所有成熟时间期间显示出较高的红度，直到第14天。最近的工作已经将饮食对肌肉颜色的影响归因于改变的糖原贮积、制冷速率或抗氧化剂积累，所有这些可能最终与肌肉的基本的固有颜色特征有关。通常，在成熟期间，红度倾向于减少，示出下降趋势。在来自实验组的肉类样品中情况并非如此。肉类表面上红度的减少是由于肌红蛋白色素暴露于空气而发生的生化现象。肌红蛋白氧化引起肉类变黑的过程。在实验组的情况下，动物饲养中的抗氧化剂摄入(assumption)给出了较高的肉类红度，这也得到消费者的积极评价。
图2报告了黄度趋势。对照组的动物示出该指数的下降趋势，不同的是摄入抗氧化剂的动物示出黄度的稳定性，并且在成熟期间其值没有变化。黄度与肌内脂肪的量和质量密切相关。考虑到所摄入的相同饲料和在屠宰时相似的重量增加和活重，以及考虑到肉类的相似的化学组成，在两组之间没有观察到肌内脂肪含量的差异。不同的是，这些差异可能是由于不同的肌内脂肪质量，以及不同的脂肪酸概况。事实上，黄度稳定性的差异可能大概是由于在细胞间间隙(intercellular interstice)中脂肪分解酶释放之后脂质氧化过程的发展以及纤维内氧化物还原活性。
图3报告了在体外消化瘤胃液24小时内的总气体产量(ml)。实验组的动物始终示出较低的气体产量，2864ml的产量相比于对照组的3545ml，因此气体减少令人惊讶地为约20％。不同的研究示出，在奶牛饲养中使用的一些抗氧化剂如何具有减少微生物复制，以及降低消化活性的活性。由于瘤胃中的较低的消化活性，该方面导致较低的奶和肉两者的产量。在实验组的情况下，考虑到屠宰时的活重、每月重量增加和出肉率(dressingpercentage)在各组之间没有变化，较低的气体产量出乎意料地没有导致较低的肉类产量。出于这个原因，考虑到挥发性脂肪酸的减少应给出较低的肉类转化并且活重也是较低的，认为所产生的较少的气体可能是甲烷气体。
实施例7.对家畜生育力的评估和对从饲喂本发明的木质素级分的奶牛可获得的
奶的品质的评估
该测试的目的是使用实施例1b的木质素级分用于提高奶牛群的健康，提高经济表现和奶的品质。
测试持续时间：28天，每头奶牛一天定量给料30克
测试样品的描述：
弗里赛奶牛群(Friesian herd)由平均85头产奶的奶牛、20头干奶牛(dry cow)和相关的共同回交牛(related corporate comeback)组成。
乳牛(dairy cow)在圈养(stabulation)条件下处于舒适的结构中，该结构由在内部部分和由冠结构覆盖的外部两者中的稻草铺位(straw bunk)构成。
干奶牛在邻近休息和分娩区中的稻草垫的永久性设施中繁殖，该永久性设施是用于行走的中央围场和饲养区的有盖的庇护所。
所有区域为休息和进入饲槽提供足够的活动空间。
公司关注遗传学，导致根据外衣(garments)的寿命和奶品质的改进作出合理的选择。
统一饲养(Unifeed)单个组：
-玉米青贮，
-紫花苜蓿干草(Lucerne hay)(购买的)
-玉米粉，
-在永久牧场干草上，
-大豆，芯，
-补充剂和棉球(tampon)。
在2014年的产量：每头奶牛114吨的奶(AIA数据来源)。
在测试开始时畜群的健康状态：
该畜群来自一个非常关键的夏天，其特征在于非常长的温暖期，约50-60天没有雨，具有非常高的温度和特别高的湿度。尽管它们实施了所有可能的环境调节系统，但奶牛作出的多种吞咽下降导致：
-奶的总产量下降，
-奶中的酪蛋白和脂肪的减少，
-存在更多跛行；
-细胞计数逐渐增加，其达到峰值577,000个细胞。
-奶牛生育力：具有在突出热量和低受胎率方面的困难的负面影响。
备注：
尝试：将整个哺乳期的肉牛群整合，平均出栏77头。
整个哺乳期天数的平均长度从180至185波动。
在测试开始时，畜群的健康状态不是最佳的：
-一些牛刚刚经过流感，流感的特征是腹泻和食欲下降；
-是7头具有中度跛行的奶牛。
在混合的统一饲养中逐渐引入木质素级分没有问题，摄入在第1周之后逐渐增加至稳定。
结果：被认为由于流感引起的不适和跛行的那些动物快速康复，如由足病医生所证明的。
摄入增加，产奶量立即增加，并且动物的体质(physical tone)也增强。
体细胞计数(SCC)在公司中由乳牛场的农场主通过对质量数据征税来不断监测，最初的240,000/250,000个细胞在第二周中已经下降到120,000，并且达到稳定的约140,000/150,000个细胞，直到测试结束。
禁食：将奶中的脂肪和酪蛋白重新调整回对公司更合适的值。
畜群的总体健康状态提高。
总体生育力增加。
产奶量表现：
-产奶量在第0天从27.83l/头的值开始，第35天达到33.41l/头的最大值。
-与初始按头算的(per capita)产量相比，从开始施用木质素级分起在第35天记录的按头算的日产量增加+20.08％。
-总体上，产量增加的速率为每天+138g/头。
从第16天-第17天起，记录以绝对值计的最大日增加(+2.43l/头)。
奶品质表现：
-奶中多酚类的总浓度增加；
-每天每头动物奶产量的增加；
-在急性期中体细胞数目的减少；
-自由基(TEAC)的吸收能力增加。
上文结果是非常显著的，其中多酚类的总浓度的峰值为约250％，总产奶量的增加为+20.8％，体细胞数目的减少为-31％，并且TEAC的增加为+33％。
还应注意到，这些表现表示特定的同步，集中在处理的15-17天附近的最大值点。
还已经注意到，根据本发明的补充剂已经创造了在停止之后将其益处延长持续至少2周的条件。这种有益效果在约20天之后开始减弱，并且通过奶中体细胞的重新增加被证实。
典型的牛奶仅含有微量的多酚类，因此应当非常理解的是，出乎意料地，从饲喂本发明的食品补充剂的奶牛获得的奶含有多达457mg/l的多酚类。考虑到人类对多酚类的需求量平均为820mg/餐(die)并且人类对奶的摄入量平均为250ml/餐(die)，由本发明的奶给予的多酚类的贡献为114mg，通常情况下接近于零，如所述的。
Claims (15)
1.一种在预防和治疗可归因于食品病原体的感染中用于作为人和动物食品补充剂中的抗病原剂使用的木质素级分，其中所述木质素级分包含具有按照通过尺寸排阻色谱法测量的高达2,500道尔顿的重均分子量的片段，所述片段包含基于重量平均的多达13个苯基丙烷单元。
2.如权利要求1所述的用于使用的木质素级分，其中所述木质素级分是对抗食品病原体、而没有负面地影响益生菌微生物的抗病原剂，所述食品病原体包括大肠杆菌(Escherichia coli)、白色念珠菌(Candida albicans)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、肠炎沙门氏菌(Salmonellaenteritidis)、空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)、单核细胞增生性李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)。
3.如权利要求1或2所述的用于使用的木质素级分，其中所述木质素级分包含具有150道尔顿至2,500道尔顿的重均分子量的片段，所述片段包含基于重量平均的多达12个苯基丙烷单元。
4.如权利要求1-3中任一项所述的用于使用的木质素级分，其中所述木质素级分包含具有按照通过尺寸排阻色谱法测量的高达2,000道尔顿的数均分子量的片段，所述片段包含基于数量平均的多达11个苯基丙烷单元。
5.如权利要求4所述的用于使用的木质素级分，其中所述木质素级分包含具有150道尔顿至1,000道尔顿的数均分子量的片段。
6.如权利要求1-5中任一项所述的用于使用的木质素级分，其中所述木质素级分以每吨动物饲料多达10kg、更优选地每吨动物饲料1kg-5kg的量被使用。
7.一种食品补充剂，包含权利要求1-6中任一项所述的用于使用的木质素级分和合适的食品载体。
8.如权利要求7所述的食品补充剂，还包含木质素级分，所述木质素级分包含具有按照通过尺寸排阻色谱法测量的3,500道尔顿-5,500道尔顿的重均分子量的片段，所述片段包含基于重量平均的多达40个苯基丙烷单元。
9.如权利要求7或8所述的食品补充剂，还包含至少一种树脂酸，所述树脂酸是松香酸、脱氢松香酸、长叶松酸、新松香酸、海松酸、异海松酸、山达海松酸、或其酯、或其醚、或其碱金属盐或碱土金属盐、或其混合物。
10.如权利要求7-9中任一项所述的食品补充剂，还包含脂肪酸C12-C24的至少一种碱金属盐或碱土金属盐、至少一种脂肪油或其混合物。
11.如权利要求7-10中任一项所述的食品补充剂，用于在家畜饲养中使用，其中所述食品补充剂以对于改进从家畜可获得的肉类的品质和保质期有效的量被施用。
12.如权利要求7-10中任一项所述的食品补充剂，用于在雌性家畜饲养中使用，其中所述食品补充剂以对于改进从雌性家畜可获得的奶的产量和品质有效的量被施用。
13.如权利要求7-10中任一项所述的食品补充剂，用于在家畜饲养中使用，其中所述食品补充剂以对于改进家畜的生育力有效的量被施用。
14.如权利要求7-10中任一项所述的食品补充剂，用于在家畜饲养中使用，其中所述食品补充剂以对于减少甲烷排放量有效而不损害消化效率或反刍的量被施用。
15.如权利要求11-14中任一项所述的用于使用的食品补充剂，其中所述食品补充剂在反刍动物中以包括多达100g的木质素级分、优选地20g-80g的木质素级分的日剂量被施用。
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