CN112911943A - 用于饲养驯化动物的组合物和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于饲养驯化动物的方法和组合物。在某些实施例中，使包含微生物和/或微生物生长副产物的组合物与动物的食物和/或饮用水接触。优选地，生长副产物是生物表面活性剂。有利地，本发明可以通过例如增强动物的免疫系统，促进消化健康，为动物提供营养以及促进牙齿/口腔健康来促进驯化动物的良好健康和福祉。此外，本发明可以用于延长宠物食物的保质期并且防止食品受到有害微生物的污染。

Description

用于饲养驯化动物的组合物和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月28日提交的美国临时专利申请号62/738,462的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

在养育驯化动物时，无论是作为牲畜还是陪伴，动物的健康和福祉在很大程度上取决于其饮食。宠物的营养需求各不相同，例如，根据其物种、品种、大小、年龄和健康状况，宠物的饮食必须提供基本的必需营养素，必须对动物适口，并且必须易于消化，以便动物可以从食物中获得最大的健康益处。

用于驯化动物(诸如狗和猫)的食物通常是在食物制造厂处生产的，然后进行包装并通过各种批发和零售分销渠道分发给动物主人。食物类型可以包括例如干粗磨食物、湿食物、半湿食物、冷冻食物、冻干食物、饼干、蛋糕或零食。

理想的宠物食物必须包含可消化的蛋白质来源以及全面的其他各种生物利用成分，其可以包括氨基酸、碳水化合物、维生素、矿物质和必需脂肪酸。然而，对于干食物，由于用于生产粗磨食物和丸粒的挤压工艺，发现这些营养素中的许多营养素低于最佳含量。生的干湿配料成分的混合物被混合以形成面团，其在极高的压力和高温下进行烹饪。然后将面团压过或挤压通过特殊形状的孔以形成丸粒。挤压过程中施加的高热量会导致最终食品中许多有价值的营养素热降解。

此外，对于许多类型的宠物食物，配方必须包含防腐剂以延长食物的保质期并防止污染。如果不加以保护，宠物食物迅速变质，且如果食用会引起疾病。存在许多方法来保存商业制备的狗食，其中的很多方法包括使用人工防腐剂，比如丁基化羟基茴香醚(BHA)、丁基化羟基甲苯(BHT)、乙氧基喹啉、丙二醇、叔丁基氢醌(TBHQ)以及焦亚硫酸钠，其中的很多人工防腐剂与癌症有关联。

宠物会遭受许多折磨人类的相同常见疾病的折磨，这些疾病包括例如感染、消化系统问题、营养缺乏、牙齿/口腔健康状况以及炎症。食用热量过高、营养含量低和含化学防腐剂的深加工食物会导致这些健康问题，并且导致肥胖、关节炎、糖尿病和癌症。

通过均衡饮食，可以间接或直接解决许多这些疾病。因此，需要改进的组合物来饲养宠物和其他驯化动物。

发明内容

本发明涉及微生物和/或其生长副产物在饲养驯化动物(诸如，狗、猫和牲畜)中的使用。有利地，本发明的组合物和方法可以提供许多益处，包括例如提高动物胃肠(GI)道的生物利用度和营养吸收、增强消化系统健康、防止和/或控制GI道和/或口腔的感染、增强牙齿健康、并防止宠物食物变质和/或污染。此外，本发明的组合物是天然来源的、环境友好的，并且不会不利地改变宠物食物的适口性。

在优选的实施例中，本发明提供了一种用于饲养驯化动物的组合物，该组合物包含一种或多种有益微生物和/或一种或多种微生物生长副产物。如果存在，组合物中的微生物可以呈活性或失活形式。在一些实施例中，微生物与生长副是产物分开的。在优选的实施例中，有益微生物是非病原性真菌、酵母和/或细菌。

在一个实施例中，组合物包含一种或多种酵母和/或其一种或多种其生长副产物。酵母可以是例如异常威克汉姆酵母、酵母菌属(例如，啤酒酵母和/或酿酒酵母)、球拟假丝酵母、季也蒙毕赤酵母、西方毕赤酵母、红曲霉菌和/或顶头孢霉。酵母可以呈活性或失活的细胞或孢子的形式，也可以呈干燥的细胞团和/或休眠细胞的形式(例如，酵母水解物)。

在某些实施例中，组合物包含一种或多种真菌和/或其一种或多种其生长副产物。真菌可以是例如侧耳属真菌，例如平菇(蚝菇)；香菇属真菌，例如香菇(椎茸)和/或木霉属真菌，例如绿色木霉。真菌可以是活性的或失活的细胞、菌丝体、孢子和/或子实体的形式。子实体(如果存在的话)可以例如被切碎和/或混合成颗粒和/或粉末形式。

在一个实施例中，组合物包含一种或多种另外的有益微生物，例如一种或多种芽孢杆菌属细菌。在某些实施例中，芽孢杆菌属是解淀粉芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌和/或地衣芽孢杆菌。

在优选的实施例中，基于微生物的组合物包含微生物生长副产物。组合物可以包含其中产生了微生物和/或生长副产物的发酵液。

在一个实施例中，该副产物已经从产生其的发酵液进行了纯化。可替代地，在一个实施例中，以粗制形式使用生长副产物。粗制形式可以采取例如液体上清液的形式，所述液体上清液是通过培养产生目标生长副产物的微生物而产生的。

生长副产物还可以包括由于细胞生长而产生的代谢物或其他生物化学物质，包括例如氨基酸、肽、蛋白质、酶、溶剂和/或其他代谢物。

在某些实施例中，可以将生物表面活性剂以微生物培养物的形式添加到组合物，所述微生物培养物包含液体发酵培养基和源自产生生物表面活性剂的微生物的深层培养的细胞。在具体的实施例中，当生物表面活性剂是槐糖脂时，这种“培养形式”生物表面活性剂可以包括发酵液，其中带有球拟假丝酵母细胞、槐糖脂和其他酵母生长副产物。酵母细胞在与宠物食物接触或配制成宠物食物时可能是活性的或失活的。如果需要较低浓度的槐糖脂，可以除去导致球拟假丝酵母培养的槐糖脂部分，并且具有例如1-4g/L的槐糖脂残留物的残留液体，以及任选的酵母细胞和其他生长副产物可以用于本方法中。当期望使用另一种生物表面活性剂时，设想使用能够产生另一种生物表面活性剂的任何其他微生物的类似产品。

在一个实施例中，本发明的组合物可以包含一种或多种物质和/或营养素以补充动物食物并促进动物的健康和/或福祉，诸如氨基酸(包括必需氨基酸)、肽、蛋白质、维生素、微量元素、脂肪、脂肪酸、脂质、碳水化合物、固醇、酶和微量矿物质(例如铁、铜、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、氟、钒、锡和硅)的来源。在一些实施例中，组合物的微生物产生和/或提供这些物质。

在一个实施例中，组合物包含一种或多种益生元的来源，诸如海带提取物、干草、苜蓿、稻草、青贮饲料、谷物和/或豆类。

在某些实施例中，由于例如酵母细胞壁的有利特性，根据本发明的组合物可以优于例如单独的纯化的微生物代谢物。这些特性包括作为酵母细胞壁外表面的一部分的、高浓度的甘露糖蛋白和生物聚合物β葡聚糖。这些化合物可以用作例如有效的乳化剂。另外，组合物可以进一步包含培养物中残留的生物表面活性剂，以及其他代谢产物和/或细胞组分，诸如溶剂、酸、维生素、矿物质、酶和蛋白质。因此，组合物可以在许多其他用途中充当表面活性剂，并且可以具有抗微生物和/或表面/界面张力减小特性。

在优选的实施例中，本发明提供了一种用于饲养驯化动物的方法，其中在动物摄取食物和/或水之前，使包含微生物和/或其生长副产物的组合物与动物的食物和/或饮用水接触。有利地，所述方法可用于为动物提供营养素，以及用于增强动物的消化(GI)、牙齿和免疫健康。

在一个实施例中，组合物以液体或干燥产品的形式使用。在一个实施例中，将组合物以液体或干燥形式引入动物的食物或动物的饮用水中。在一个实施例中，将组合物添加到咀嚼玩具或骨头中。

在一个实施例中，组合物被添加到标准生的宠物食物，和/或被添加到用于生产经烹饪的湿和/或干宠物食物的生的食物配料成分中。有利地，这可以延长宠物食物的保质期，并且防止宠物食物被不希望的微生物污染。

在一个实施例中，组合物被添加到生产例如干粗磨食物、零食、饼干或丸粒的成分所利用的配料成分。补充的粗磨食物每块可包含一致浓度的基于微生物的组合物。在另一个实施例中，组合物可以用作这些块上的表面涂层。可以使用本领域已知的用于生产干粗磨食物的方法。在某些优选的实施例中，使用“冷”丸粒化工艺或不使用高热或蒸汽的工艺。

有利地，由于组合物中存在例如生物表面活性剂，该方法可以增强通过动物消化道上皮细胞的营养吸收。另外，由于组合物的抗微生物特性，这些方法可以增强动物的免疫健康，减少对抗生素的需求，减少胃肠道感染，并减少牙齿/口腔疾病(例如，口臭、蛀牙和牙周疾病)的发生。此外，本发明的方法可以帮助延长宠物食物的保质期和/或防止不希望的微生物的污染，而不需要有害的化学防腐剂。

具体实施方式

本发明提供了用于饲养驯化动物(诸如，狗、猫和牲畜)的组合物和方法。有利地，本发明的组合物和方法可以提供许多益处，包括例如增加通过动物胃肠(GI)道的生物利用度和营养吸收、增强消化健康、防止和/或控制GI道和/或口腔的感染、增强牙齿健康，并防止宠物食物变质和/或污染。此外，本发明使用天然来源、环境友好的且不会不利地改变宠物食物的适口性的组合物。

选择的定义

如本文所使用的，“生物膜”是微生物(诸如细菌)的复杂聚集体，其中细胞通过细胞外多糖基质彼此粘附和/或粘附至表面。生物膜中的细胞在生理上不同于同一生物的浮游细胞，这些浮游细胞是可以在液体培养基中漂浮或游动的单个细胞。

如本文所使用的，关系害虫或其他不希望生物时使用的术语“控制”扩展到杀死、致死或固定该害虫或其他生物的行为，或以其他方式使该害虫或其他生物基本上不能造成伤害的行为。

如本文所使用的，“驯化”动物是已经被人类影响、繁殖、驯服和/或控制了连续几代而使得动物与人类之间存在相互关系的物种的动物。驯化动物可以是“宠物”，其包括人类为了保护和/或陪伴而养育和照顾的动物，诸如，狗、猫、马、猪、猴子、鸟类、啮齿动物和其他小型哺乳动物和爬行动物。驯化动物也可以是“牲畜”，其包括在农业或工业环境中养育的以用于生产诸如食物、纤维和劳动力的商品的动物。术语“牲畜”中包括的动物类型可以包括但不限于羊驼、美洲驼、肉牛和奶牛、野牛、猪、绵羊、山羊、马、骡子、驴、骆驼、鸡、火鸡、鸭、鹅、珍珠鸡和乳鸽。

如本文所使用的，在微生物发酵的上下文中“收获”是指从生长容器中除去一些或全部基于微生物的组合物。

如本文所使用的，“分离的”或“纯化的”核酸分子、多核苷酸、多肽、蛋白质、例如小分子的有机化合物(例如，下文所述的分子)或其他化合物基本上不含与自然界相关的其他化合物(诸如细胞材料)。例如，纯化或分离的多核苷酸(核糖核酸(RNA)或脱氧核糖核酸(DNA))不含处于其天然存在状态的侧翼的基因或序列。纯化的或分离的多肽不含处于其天然存在状态的侧翼氨基酸或序列。从自然存在的环境中除去纯化或分离的微生物菌株。因此，分离的菌株可以以例如生物学纯化的培养物或与载体结合的孢子(或菌株的其他形式)存在。

在某些实施例中，按重量计，纯化的化合物为目标化合物的至少60％。优选地，按重量计，制剂为目标化合物的至少75％、更优选为至少90％、以及最优选为至少99％。例如，按重量计，纯化的化合物是所需化合物的至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、98％、99％或100％(w/w)。通过任何适当的标准方法，例如通过柱色谱法、薄层色谱法或高效液相色谱法(HPLC)分析，测量纯度。

“代谢物”是指由代谢产生的任何物质(例如，生长副产物)或参与特定代谢过程所必需的物质。代谢物可以是有机化合物，它是代谢的起始材料、中间产品或最终产品。代谢物的示例可以包括但不限于酶、毒素、酸、溶剂、醇、蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质、微量元素、氨基酸、聚合物和表面活性剂。

如本文所使用的，提及的“基于微生物的组合物”是指包含由于微生物或其他细胞培养物的生长而产生的组分的组合物。因此，基于微生物的组合物可以包含微生物本身和/或微生物生长副产物。微生物可以呈营养状态、孢子形式、菌丝体形式、任何其他形式的微生物繁殖体或它们的混合物。微生物可以是浮游生物或生物膜形式，或两者的混合物。生长副产物可以是例如代谢产物(例如，生物表面活性剂)、细胞膜成分、表达蛋白和/或其他细胞成分。微生物可以是完好无损的或裂解的。细胞可能完全不存在，或者细胞可能以浓度至少为组合物的1x 10⁴、1x 10⁵、1x 10⁶、1x 10⁷、1x 10⁸、1x 10⁹、1x 10¹⁰、1x 10¹¹、1x 10¹²、1x10¹³或更高的CFU/ml而存在。

本发明还提供了“基于微生物的产品”，其是在实践中将被应用以实现期望结果的产品。基于微生物的产品可以简单地是从微生物培养过程中收获的基于微生物的组合物。可替代地，基于微生物的产品可以进一步包含已经添加的其他配料成分。这些附加配料成分可以包括，例如，稳定剂、缓冲剂、载体(例如，水或盐溶液)、支持进一步的微生物生长的附加营养素、有助于在其应用环境中追踪微生物和/或组合物的非营养素生长促进剂和/或试剂。基于微生物的产品还可以包含基于微生物的组合物的混合物。基于微生物的产品还可以包含已经以某种方式(诸如但不限于过滤、离心、裂解、干燥、纯化等)加工过的基于微生物的组合物的一种或多种组分。

如本文所使用的，“防止”状况或事件是指通过应用一种或多种防止措施来延迟其发作或进展。在某些情况下，防止可能不是绝对的，这意味着状况或事件仍然可能发生，但是比没有防止措施的情况要延迟和/或更严重。

本文提供的范围应理解为该范围内所有值的简写。例如，1到50的范围应该理解为包括任何数字、数字的组合，或选自由1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50组成的组的子范围以及上述整数之间的所有中间十进制值，例如1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9。关于子范围，特别地考虑了从该范围的任一端点延伸的“嵌套子范围”。例如，示例性范围1到50的嵌套子范围可以在一个方向上包括1到10、1到20、1到30和1到40，或者在另一个方向上包括50到40、50到30、50到20和50到10。

如本文所使用的，“减少”是指负改变，而“增加”是指正改变，其中所述正改变或负改变为至少0.25％、0.5％、1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％。

与“包含”或“具有”同义的过渡术语“包括”是包含性的或开放式的，并且不排除其他未叙述的要素或方法步骤。相反，过渡性短语“由……组成”不包括权利要求中未指定的任何要素、步骤或配料成分。过渡性短语“基本上由……组成”将权利要求的范围限制为要求保护的发明的指定材料或步骤“以及实质上不影响基本和新颖特征的那些材料或步骤”。术语“包括”的使用涵盖了所列举的部件的实施例“由……组成”和“基本上由……组成”。

除非特别声明或从上下文中显而易见，否则如本文所使用的，术语“或”应理解为包括性的。除非特别说明或根据上下文显而易见，否则如本文所使用的，术语“一”、“和”和“该”应理解为单数或复数。

除非特别说明或从上下文中显而易见，否则如本文所使用的，术语“约”应理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差之内。“约”可以理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。

在本文对变量的任何定义中列举化学基团的列举包括将该变量定义为所列基团的任何单个基团或组合。本文中对变量或方面的实施例的叙述包括该实施例作为任何单个实施例或与任何其他实施例或其部分组合。

本文引用的所有参考文献通过引用整体并入本文。

基于微生物的组合物

在优选的实施例中，本发明提供了一种用于饲养驯化动物的组合物，该组合物包含微生物和/或微生物生长副产物。如果存在，组合物中的微生物可以呈活性或失活形式。在一些实施例中，在培养后将微生物与其生长副产物分离。

微生物可以是例如细菌、酵母和/或真菌。这些微生物可以是天然的或基因修饰的微生物。例如，可以用特定基因变换微生物以表现出特定特征。所述微生物也可以是所需菌株的突变体。如本文所使用的，“突变体”是指参考微生物的菌株、遗传变异体或亚型，其中，与参考微生物相比，突变体具有一种或多种遗传变异(例如，点突变、错义突变、无义突变、缺失、重复、移码突变或重复扩增)。制备突变体的程序是微生物学领域众所周知的。例如，为此目的广泛使用了紫外线诱变和亚硝基胍。

有益微生物可以是例如细菌、酵母和/或真菌。这些微生物可以是天然的或基因修饰的微生物。例如，可以用特定基因变换微生物以表现出特定特征。所述微生物也可以是所需菌株的突变体。如本文所使用的，“突变体”是指参考微生物的菌株、遗传变异体或亚型，其中，与参考微生物相比，突变体具有一种或多种遗传变异(例如，点突变、错义突变、无义突变、缺失、重复、移码突变或重复扩增)。制备突变体的程序是微生物学领域众所周知的。例如，为此目的广泛使用了紫外线诱变和亚硝基胍。

在一个实施例中，有益微生物是酵母和/或真菌。适用于根据本发明的应用的酵母和真菌种类包括：无梗囊霉属、顶头孢霉、黄曲霉、黑酵母菌(例如出芽短梗霉菌)、布拉霉属、念珠菌(例如，白色念珠菌(Candida.albicans)、蜂生假丝酵母(Candida apicola)、假丝酵母菌(Candidabatistae)、水解假丝酵母菌(Candidabombicola)、花假丝酵母(Candidafloricola)、钜念珠菌(Candida kuoi)、郭氏假丝酵母、瑞奥多念珠菌(Candidariodocensis)、诺达念珠菌(Candida nodaensis)、星状念珠菌(Candida stellate))、隐球菌属、德巴利酵母属(例如汉斯德巴氏酵母菌)、虫霉属、有孢汉逊酵母(例如葡萄汁有孢汉逊酵母)、汉逊酵母属、伊萨酵母属、克鲁维酵母属(例如克鲁维酵母噬菌体(Kluyveromycesphaffii))、香菇属(例如香菇(Lentinula edodes))、季也蒙毕赤酵母(例如季也蒙有孢汉逊酵母)、红曲霉素、被孢霉菌、毛霉菌(例如季也蒙毕赤酵母(Mucorpiriformis))、青霉属、腐霉属、须霉属、毕赤酵母属(例如毕赤酵母(Pichia anomala)、瓜氏毕赤酵母(Pichiaguilliermondii)、西洋毕赤酵母(Pichia occidentalis)、库德里亚毕赤酵母(Pichiakudriavzevii))、侧耳属(例如平菇(Pleurotus ostreatus)、平菇(Pleurotusostreatus)、半夏菇(Pleurotus sajorcaju)、半胱菇(Pleurotus cystidiosus)、角膜菇(Pleurotus cornucopiae)、肺白灵菇(Pleurotus pulmonarius)、结核菌(Pleurotustuberregium)、桔梗菇(Pleurotus citrinopileatus)和扇形侧耳(Pleurotusflabellatus))、拟酵母菌(例如蚜虫假单胞菌(Pseudozyma aphidis))、根霉属、红酵母属(例如博古红假单胞菌(Rhodotorulabogoriensis))、酿酒酵母属(例如酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、鲍氏酵母菌(Saccharomyces boulardii)、曲霉酵母(Saccharomyces torula))、斯塔摩酵母属(例如球拟假丝酵母(Starmerellabombicola))、球拟酵母属、破囊壶菌属、木霉属(例如里氏木霉(Trichoderma reesei)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、绿色木霉(Trichoderma viride))、黑粉菌属(例如玉米黑粉病菌(Ustilago maydis))、拟威克酵母(例如威克酵母菌株(Wickerhamielladomericqiae))、威克汉姆酵母(例如异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus))、拟威尔酵母(例如酵母菌株(Williopsis mrakii))、接合酵母属(例如拜耳接合酵母(Zygosaccharomyces bailii))以及其他。

在一个实施例中，酵母是例如异常威克汉姆酵母、酵母菌属(例如酿酒酵母和/或鲍氏酵母菌)、球拟假丝酵母、季也蒙毕赤酵母、西洋毕赤酵母和/或蚜虫假单胞菌。酵母可以呈活性的或失活的细胞或孢子的形式，也可以呈干燥的细胞团和/或休眠细胞(例如，酵母水解物)的形式。

在某些特定的实施例中，微生物是球拟假丝酵母，其是槐糖脂生物表面活性剂的有效生产者。在一些实施例中，槐糖脂以酸性(线性)形式的槐糖脂和内酯形式的槐糖脂的混合物形式产生。

在某些特定的实施例中，所述微生物是异常威克汉姆酵母，其是磷脂生物表面活性剂的有效生产者。异常威克汉姆酵母也产生植酸酶(一种用于改善消化食品中磷的消化和生物利用度的酶)以及用于控制病原微生物而不对动物造成伤害的嗜杀毒素(例如外β-1,3-葡聚糖酶)。

在一些实施例中，酵母细胞生物质的存在还提供了许多蛋白质(包含高达50％的干细胞生物质)、脂质和碳源、以及全范围的矿物质和维生素(B1、B2、B3(PP)、B5、B7(H)、B6、E)。

在某些实施例中，组合物包含有益细菌，包括革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。细菌可以是例如土壤杆菌属(例如放射型土壤杆菌(Agrobacterium.radiobacter))、固氮菌(棕色固氮菌(Azotobacte.vinelandii)、褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum))、固氮螺菌属(例如巴西诺卡氏菌(Azospirillum brasiliensis))、芽孢杆菌属(例如解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquifaciens)、坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)、侧芽双歧杆菌(Bacillus laterosporus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、黏液芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis))、弗拉特氏菌属(例如金黄弗拉特氏菌(Frateuria aurantia))、微杆菌属(例如产左聚糖微杆菌(Microbacterium laevaniformans))、泛菌属(例如成团泛菌(Pantoea agglomerans))、假单胞菌属(例如铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、叶绿假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、叶绿假单胞菌金黄色葡萄球菌亚种(Kluyver)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida))、根瘤菌属、红螺菌属(例如深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum))和/或鞘氨醇单胞菌属(例如少动鞘脂单胞菌(Sphingomonaspaucimobilis))。

在一个实施例中，组合物包含一种或多种孢子和/或干燥细胞团形式的芽孢杆菌属细菌。在某些实施例中，芽孢杆菌属是解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和/或地衣芽孢杆菌。

在一些实施例中，解淀粉芽孢杆菌可以用作益生菌，以增加体重，增加饲料摄入和转化并且增加生长激素(例如，GH/IGH-1)水平。此外，解淀粉芽孢杆菌可通过产生抗微生物脂肽生物表面活性剂，促进其他有益微生物(例如，短链脂肪酸的产生者)的生长，同时减少动物肠道中潜在病原微生物的数量。在一些实施例中，将解淀粉芽孢杆菌的4x 10¹⁰CFU/天的剂量作为本发明组合物的一部分施用于动物。

在一个实施例中，微生物是枯草芽孢杆菌的菌株，例如枯草芽孢杆菌变种B1或B2，它们是例如表面活性素和其他脂肽生物表面活性剂的有效生产者。在与本文公开的教导相一致的程度上，该说明书通过引用而并入了国际公开第WO 2017/044953A1号。

根据本发明可以使用其他微生物菌株，其包括能够积聚大量具有抗产甲烷和/或生物乳化和降低表面/界面张力特性的糖脂、脂肽、甘露蛋白、β葡聚糖、酶和其他代谢产物的菌株。

在一个特定的实施例中，组合物包含存在于组合物中的每种微生物的约1x 10⁶至约1x 10¹³、约1x 10⁷至约1x 10¹²、约1x 10⁸至约1x 10¹¹、或约1x 10⁹至约1x 10¹⁰CFU/ml。

在一个实施例中，按体积计，组合物包含总计约1至100％、约10至90％或约20至75％的微生物。

在一个实施例中，本发明的组合物的一种或多种微生物生长副产物是生物表面活性剂。生物表面活性剂是由微生物产生的结构上多样化的一组表面活性物质，这些表面活性物质是可生物降解的，并且可以使用可再生基质上的选定生物有效地生产。所有生物表面活性剂均为两亲性的。它们由两部分组成：极性(亲水)部分和非极性(疏水)部分。由于其两亲性结构，生物表面活性剂增加了疏水性水不溶性物质的表面积，增加了此类物质的水生物利用度，并改变了细菌细胞表面的特性。

生物表面活性剂在界面处积聚，从而降低了界面张力并导致溶液中聚集胶束结构的形成。安全、有效的微生物生物表面活性剂减少液体、固体和气体分子之间的表面张力和界面张力。生物表面活性剂形成孔并破坏生物膜稳定性的能力允许其用作抗菌剂、抗真菌剂和溶血剂。结合低毒性和生物降解性的特性，生物表面活性剂有利于用于宠物食物和宠物食物补充剂。

生物表面活性剂包括例如糖脂、脂肽、黄素脂、磷脂、脂肪酸酯、脂蛋白、脂多糖-蛋白质复合物和多糖-蛋白质-脂肪酸复合物。生物表面活性剂分子的常见亲脂部分是脂肪酸的烃链，而亲水部分是由中性脂质的酯基或醇基、脂肪酸或氨基酸(或肽)的羧酸酯基、黄酮脂的有机酸或糖脂的碳水化合物形成的。

微生物生物表面活性剂是响应于生长培养基中烃源(例如油、糖、甘油等)的存在，由多种微生物(例如细菌、真菌和酵母菌)产生的。可以通过本领域已知的发酵方法获得生物表面活性剂。

在一个实施例中，生物表面活性剂是糖脂(例如槐糖脂、鼠李糖脂、甘露糖基赤藓糖醇脂质、纤维二糖脂质和海藻糖脂质)、脂肽(例如表面活性素、伊枯草菌素、丰原素、节活性素和地衣素)、磷脂(例如心磷脂)或脂肪酸酯(例如脂肪酸甲酯和/或脂肪酸乙酯)。

在一个实施例中，组合物包含合成或生物产生的氨基酸。在一个具体的实施例中，氨基酸是缬氨酸。缬氨酸是一种由异常威克汉姆酵母和酵母菌属产生的氨基酸，其有助于支持牲畜的生长和健康，并且能够实现饲料中的蛋白质来源的完全转化。在一个实施例中，组合物包含纯化形式的缬氨酸，有没有产生它的酵母均可。

在某些实施例中，本发明的组合物可以包含其中产生微生物和/或生长副产物的发酵液。有利地，在某些实施例中，由于例如高浓度的甘露糖蛋白和生物聚合物β葡聚糖作为酵母细胞壁外表面的一部分，因此可使该组合物优于例如仅仅纯化的微生物代谢产物。这些化合物可以用作例如有效的乳化剂。另外，组合物可以进一步包含培养物中的残留生物表面活性剂，以及其他代谢产物和/或细胞组分，例如溶剂、酸、维生素、矿物质、酶和蛋白质。因此，在许多其他用途中，组合物可以充当表面活性剂并且可以具有抗微生物和表面/界面张力减小特性。

在一个实施例中，已经从生产生物表面活性剂的发酵液中纯化了生物表面活性剂。可替代地，在一个实施例中，生物表面活性剂以粗制形式使用。粗制形式生物表面活性剂可以采取例如液体混合物的形式，所述液体混合物包含在由培养产生生物表面活性剂的微生物产生的发酵液中的生物表面活性剂沉淀物。该粗制形式的生物表面活性剂溶液可占约0.001％至99％、约25％至约75％、约30％至约70％、约35％至约65％、约40％至约60％、约45％至约55％、或约50％的纯生物表面活性剂。

在某些实施例中，可以将生物表面活性剂以微生物培养物的形式添加到组合物中，所述微生物培养物包含液体发酵培养基和源自产生生物表面活性剂的微生物的深层培养的细胞。在一个具体的实施例中，当生物表面活性剂是槐糖脂时，该“培养形式”生物表面活性剂可以包括发酵液，其中具有球拟假丝酵母细胞、槐糖脂(SLP)和其他酵母生长副产物。酵母细胞在与动物食物接触或与之配制时可能是活性的或失活的。如果需要较低浓度的SLP，则可以除去导致球拟假丝酵母培养的SLP部分，并且可以在本方法中使用具有例如1-4g/L的残留SLP的残留液体，并且视需要使用酵母细胞和其他生长副产物。当期望使用另一种生物表面活性剂时，设想使用能够产生另一种生物表面活性剂的任何其他微生物的类似产品。

在一个实施例中，组合物可以进一步包含水。例如，微生物和/或生长副产物可以例如作为饲料添加剂和/或补充剂来与动物的饮用水混合。

在一个实施例中，组合物可以进一步包含预制的生的或经烹饪的湿或干的宠物或动物食物，其中该预制的食物已经过加工以准备用于动物食用。例如，微生物和/或生长副产物可以被倾倒在预制的生的或经烹饪的食物上和/或与之混合，或者微生物和/或生长副产物可以被用作干动物食物块(例如粗磨食物、丸粒、零食或饼干)的外侧上的涂层。

在一个实施例中，组合物可以进一步包含用于制造经烹饪的宠物和动物食物的生的配料成分，其中该生的配料成分与微生物和/或生长副产物一起然后进行烹饪和/或加工，以制成增强的干或湿的宠物食品。

在一个实施例中，本发明的组合物可包含其他营养素以补充动物的饮食和/或促进动物的健康和/或福祉，例如氨基酸(包括必需氨基酸)、肽、蛋白质、维生素、微量元素、脂肪、脂肪酸、脂质、碳水化合物、固醇、酶和微量矿物质(例如铁、铜、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、氟、钒、锡和硅)的来源。

优选的组合物包含任何组合形式的维生素和/或矿物质。在本发明的组合物中使用的维生素可以包括例如维生素A、E、K3、D3、B1、B3、B6、B12、C、生物素、叶酸、泛酸、烟酸、氯化胆碱、肌醇和对氨基苯甲酸。矿物质可以包括例如钙、钴、铜、铁、镁、磷、钾、硒和锌的盐。其他组分可以包括但不限于抗氧化剂、β葡聚糖、胆汁盐、胆固醇、酶、类胡萝卜素和许多其他组分。典型的维生素和矿物质是例如建议每日摄入和建议每日量(RDA)的维生素和矿物质，尽管确切的量可以有所不同。组合物将优选包含RDA维生素、矿物质和微量矿物质以及那些没有确定的RDA但在健康动物生理学中具有有益作用的营养素的复合物。

微生物和/或微生物生长副产物的生产

本发明利用用于培养微生物和产生微生物代谢产物和/或微生物生长的其他副产物的方法。本发明进一步利用适合于以所需规模培养微生物和产生微生物代谢产物的培养工艺。这些培养工艺包括但不限于深层培养/发酵、固态发酵(SSF)，以及上述的改进、混杂和/或组合。

如本文所使用的，“发酵”是指在受控条件下细胞的培养或生长。所述生长可以是有氧的或厌氧的。在优选的实施例中，微生物使用SSF和/或其改进的形式生长。

在一个实施例中，本发明提供了用于生产生物质(例如，活细胞材料)、细胞外代谢物、残留营养素和/或细胞内组分的材料和方法。

根据本发明使用的微生物生长容器可以是用于工业用途的任何发酵器或培养反应器。在一个实施例中，该容器可以具有功能控件/传感器或可连接至功能控件/传感器以测量培养工艺中的重要因子，例如pH、氧气、压力、温度、湿度、微生物密度和/或代谢物浓度。

在另一个实施例中，该容器还能够监测容器内的微生物的生长(例如，细胞数量和生长阶段的测量)。可替代地，可以从所述容器中取出每日试样，并通过本领域已知的技术(诸如稀释平板技术)对所述试样进行计数。稀释平板是一种用于估计试样中生物数量的简单技术。该技术还可以提供一个指标，通过该指标可以比较不同的环境或处理。

在一个实施例中，所述方法包括：用氮源补充培养物。该氮源可以是例如硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵、氨、尿素和/或氯化铵。这些氮源可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。

该方法可以为生长的培养物充氧。一个实施例利用空气的慢速运动去除含氧低的空气并引入充氧空气。在深层发酵的情况下，充氧空气可以是通过如下机构每天补充的环境空气：该结构包括用于机械地搅动液体的叶轮和用于向液体供应气体气泡以将氧气溶解到液体中的空气分布器。

所述方法还可以包括用碳源补充培养物。该碳源通常是碳水化合物，诸如葡萄糖、蔗糖、乳糖、果糖、海藻糖、甘露糖、甘露糖醇和/或麦芽糖；有机酸，诸如乙酸、富马酸、柠檬酸、丙酸、苹果酸、丙二酸和/或丙酮酸；醇，诸如乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、异丁醇和/或甘油；油脂，诸如大豆油、低芥酸菜子油、米糠油、橄榄油、玉米油、芝麻油和/或亚麻子油；等等。这些碳源可以单独使用或两种以上组合使用。

在一个实施例中，培养基中包括微生物的生长因子和微量营养素。这在生长微生物无法产生其所需的所有维生素时是特别优选的。培养基中还可以包括无机营养素，其包括诸如铁、锌、铜、锰、钼和/或钴的微量元素。此外，维生素、必需氨基酸和微量元素的来源可以例如以面粉或谷类(诸如玉米粉)的形式或以提取物的形式(诸如酵母提取物、马铃薯提取物、牛肉提取物、大豆提取物、香蕉皮提取物等)或以纯化形式被包括在内。也可以包括氨基酸，诸如对于蛋白质的生物合成有用的那些氨基酸。

在一个实施例中，还可以包括无机盐。可用的无机盐可以是磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、硫酸镁、氯化镁、硫酸铁、氯化铁、硫酸锰、氯化锰、硫酸锌、氯化铅、硫酸铜、氯化钙、氯化钠、碳酸钙和/或碳酸钠。这些无机盐可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。

在一个实施例中，还可以包括一种或多种生物刺激素，其意指增强微生物的生长速率的物质。生物刺激素可以是物种特异性的，或者可以增强各种物种的生长速率。

在一些实施例中，用于培养的方法可以进一步包括在培养处理之前和/或期间在培养基中添加额外的酸和/或抗菌药物。抗菌剂或抗生素用于保护培养物免受污染。

另外，还可以添加消泡剂，以防止在深层培养过程中产生气体时泡沫的形成和/或积累。

混合物的pH值应适合目标微生物。可以使用缓冲剂和pH调节剂(诸如碳酸盐和磷酸盐)将pH稳定在优选值附近。当金属离子以高浓度存在时，可能需要在培养基中使用螯合剂。

微生物可以以浮游形式生长或作为生物膜。在生物膜的情况下，容器中可以具有基质，微生物可以在该基质上以生物膜状态生长。该系统还可以具有例如施加激励和/或改善生物膜生长特性的刺激(诸如剪切应力)的能力。

在一个实施例中，用于培养微生物的方法在约5℃至约100℃、优选15℃至60℃、更优选25℃至50℃下进行。在另外的实施例中，可以在恒定温度下连续地进行培养。在另一实施例中，可以使培养经历温度变化。

在一个实施例中，所述方法和培养处理中使用的装备是无菌的。培养装备(诸如反应器/容器)可以与灭菌单元(例如高压釜)是分开的但连接至该灭菌单元。培养装备还可以具有在开始接种之前就地灭菌的灭菌单元。可以通过本领域已知的方法对空气进行灭菌。例如，环境空气在被引入到容器中之前可以通过至少一个过滤器。在其他实施例中，可以对培养基进行巴氏灭菌，或者视需要根本不添加热量，在这种情况下可以利用低水分活度和低pH来控制不希望细菌的生长。

在一个实施例中，本发明进一步提供了一种通过在适于生长和代谢产物生产的条件下培养本发明的微生物菌株并且视需要纯化代谢产物来生产微生物代谢产物的方法，所述微生物代谢产物例如为生物表面活性剂、酶、蛋白质、乙醇、乳酸、β葡聚糖、肽、代谢中间体、多不饱和脂肪酸和脂质。通过该方法产生的代谢物含量可以是例如至少20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％。

发酵液的生物质含量可以为例如5g/l至180g/l或更高，或10g/l至150g/l。细胞浓度可以是例如每克最终产物至少1x 10⁹、1x 10¹⁰、1x 10¹¹、1x 10¹²或1x 10¹³个细胞。

可以将由目标微生物产生的微生物生长副产物保留在微生物中或分泌到生长培养基中。培养基可以包含稳定微生物生长副产物的活性的化合物。

用于培养微生物和生产微生物副产物的方法和装备能以分批、准连续处理或连续处理来执行。

在一个实施例中，在培养完成时(例如，在例如达到期望的细胞密度或特定代谢产物的密度时)除去所有微生物培养组合物。在该批次程序中，在收获第一批次后启动全新的批次。

在另一实施例中，在任何一次仅去除一部分发酵产品。在该实施例中，具有活细胞、孢子、分生孢子、菌丝和/或菌丝体的生物质作为新培养批次的接种剂保留在容器中。被去除的组合物可以是无细胞的培养基或包含细胞、孢子或其他生殖繁殖体和/或其组合。以这种方式，创建了准连续系统。

有利地，该方法不需要复杂的装备或高能耗。目标微生物可以就地小规模或大规模培养并利用，甚至仍与它们的培养基混合。

基于微生物的产品的制备

本发明提供了用于饲养驯化动物的基于微生物的产品。本发明的一种基于微生物的产品简单地是包含微生物和/或由微生物产生的微生物代谢物和/或任何残留营养素的发酵液。发酵产品无需提取或纯化即可直接使用。如果需要，可以使用文献中描述的标准提取和/或纯化方法或技术容易地实现提取和纯化。

在一个实施例中，可以通过使用改进形式的固态发酵经由培养嗜杀酵母、异常威克汉姆酵母来获得命名为“Star 3+”的酵母发酵产物。培养物可以在具有足够表面积的基质上生长，酵母可以附着在该基质上并在上面繁殖，该基质诸如是大米、大豆、鹰嘴豆、面食、燕麦片或豆类。例如，在25-30摄氏度下培养3-5天后，可以收获酵母细胞始终生长的整个发酵培养基。培养物可以与基质混合，进行研磨和/或微粉化，并且视需要进行干燥。这包括Star 3+产品。可以包含约1x 10⁸至1x 10¹²或约1x 10¹⁰CFU/克的组合物在与其他组分混合之前可以被稀释例如500至1000倍。

在一个替代实施例中，酵母发酵产物是使用深层发酵获得的，其中酵母发酵产物包括含有细胞的液体培养基和任何酵母生长副产物。可以使用包含碳、氮、矿物质和可选的抗菌物质的必要来源的液体培养基，以防止污染细菌的生长。可以利用额外的碳源，尤其是饱和油(例如15％的低芥酸菜籽油或用过的烹饪植物油)来使培养物生长。通常，pH从5.0-5.5开始，然后降至3.0-3.5，并在此保持稳定。具有细胞和可在例如25-30℃下培养24-72小时后收获的酵母生长副产物的发酵液包含Star 3+产品的这种替代形式。

在一个实施例中，酵母发酵产物可以通过将产生生物表面活性剂的酵母，球拟假丝酵母，的深层培养来获得。该酵母是糖脂类生物表面活性剂(例如槐糖脂(SLP))的有效生产者。在25℃下培养5天后的发酵液可包含酵母细胞悬浮液和例如150g/L或更高的SLP。如果组合物中需要较少的生物表面活性剂，则可以进一步改进该酵母发酵产物。例如，球拟假丝酵母的发酵导致SLP沉淀到可区分的层中。可以除去该SLP层，并且仍然可以包含1-4g/L的残留SLP的残留液体和生物质可以用于本发明的组合物中。

基于微生物的产品中的微生物可以呈活性或失活形式。此外，可以从组合物中除去微生物，并利用残留的培养物。无需进一步稳定、保存和储存即可使用基于微生物的产品。有利地，这些基于微生物的产品的直接使用保持了微生物的高活力，降低了被外来试剂和不希望有的微生物污染的可能性，并维持了微生物生长副产物的活性。

由微生物生长产生的微生物和/或培养基(例如液体培养基或固体基质)可被从生长容器中除去，并通过例如管道进行转移以立即使用。

在一个实施例中，基于微生物的产物仅仅是微生物的生长副产物。例如，由微生物产生的生物表面活性剂可以粗制形式从深层发酵容器中收集，该粗制形式在液体培养基中包含例如约0.001％至99％的纯生物表面活性剂。

在其他实施例中，考虑到例如预期用途、设想应用方法、发酵容器的大小以及从微生物生长设施到使用地点的任何运输方式，基于微生物的产品(微生物、培养基或微生物和培养基)可以放置在适当大小的容器中。因此，放置基于微生物的组合物的容器可以是例如1加仑至1,000加仑或更大。在其他实施例中，容器是2加仑、5加仑、25加仑或更大。

例如，在从生长容器中收获酵母发酵产物时，当将收获的产物放置到容器中和/或用管道输送(或以其他方式运输使用)时，可以添加其他组分。添加剂可以是例如缓冲剂、载体、在相同或不同设施下生产的其他基于微生物的组合物、粘度调节剂、防腐剂、微生物生长的营养素、追踪剂、溶剂、杀菌剂、其他微生物和具体用于预期用途的其他配料成分。

可以包含在根据本发明的制剂中的其他合适的添加剂包括通常用于这种制备的物质。这样的添加剂的示例包括表面活性剂、乳化剂、润滑剂、缓冲剂、溶解度控制剂、pH调节剂、防腐剂、稳定剂和抗紫外线剂。

在一个实施例中，产品可进一步包含缓冲剂，其包括有机和氨基酸或其盐。合适的缓冲剂包括柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、乙酸盐、乳酸盐、草酸盐、天冬氨酸盐、丙二酸盐、葡庚糖酸盐、丙酮酸盐、半乳酸盐、葡糖酸盐、丙醇二醇盐、谷氨酸盐、甘氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、半胱氨酸、精氨酸和它们的混合物。也可以使用磷酸和亚磷酸或其盐。适合使用合成缓冲剂，但是优选使用天然缓冲剂，例如上面列出的有机酸和氨基酸或其盐。

在另一个实施例中，pH调节剂包括氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钾或碳酸氢盐、盐酸、硝酸、硫酸或混合物。

在一个实施例中，制剂中可以包括诸如盐的水溶液制剂的另外组分，该盐的水溶液制剂诸如为碳酸氢钠或碳酸钠、硫酸钠、磷酸钠、磷酸氢钠。

有利地，根据本发明，基于微生物的产品可以包括其中生长有微生物的培养基。按重量计，所述产品可以例如占液体培养基的至少1％、5％、10％、25％、50％、75％或100％。按重量计，所述产品中生物质的量可以例如为0％至100％之间的任何值，包括其间的所有百分比。

视需要，产品可以在使用之前被储存。储存时间优选为短时。因此，储存时间可以小于60天、45天、30天、20天、15天、10天、7天、5天、3天、2天、1天或12小时。在优选的实施例中，如果产品中存在活细胞，则将产品储存在凉爽的温度下，例如低于20℃、15℃、10℃或5℃。另一方面，生物表面活性剂组合物通常可以在环境温度下储存。

用于饲养动物的方法

在优选的实施例中，本发明提供了一种用于饲养驯化动物的方法，该方法包括在动物摄取食物和/或水之前，使微生物和/或其生长副产物与动物的食物和/或饮用水接触。有利地，所述方法可以用于为动物提供营养，以及用于增强动物的消化(GI)健康、牙齿/口腔健康和免疫健康。此外，本发明的组合物可以通过延长宠物食品的保质期并防止宠物食品被不希望的微生物污染而用作防腐剂。

在一个实施例中，组合物以液体或干燥产品的形式使用。在一个实施例中，组合物以液体或干燥形式引入动物食品或动物饮用水中。在一个实施例中，组合物添加到咀嚼玩具或骨头。

在一个实施例中，组合物被添加到用于生产生的动物食物、湿食物和/或干食物的标准生的食物配料成分，所述生的动物食物、湿食物和/或干食物诸如为肉制品、谷物、蔬菜、水果和其他调味料、添加剂和/或营养源。然后可以根据用于生产宠物和/或动物饲料的标准程序来烹饪和/或加工生的配料成分和组合物。

如本文所使用的，“生的食物”是指不经烹制地食用的宠物食物。例如，生的狗食通常包括未经烹饪的肉、完整或碎的骨头、水果、蔬菜、鸡蛋和/或乳制品。

如本文所使用的，“干食物”是指与湿食物组成相似但含有通常在约5％至约15％或20％w/v的范围内的有限的水分含量的宠物食物(通常以中小尺寸单独块的形式存在，例如粗磨食物、零食、饼干或丸粒)。在一个实施例中，组合物的水分含量为约5％至约20％w/v。干食物包括各种水分含量的各种食物，使得它们的保质期是相对稳定的并能抵抗微生物或真菌的变质或污染。

在一个实施例中，可以将组合物添加到用于生产干食物的生的配料成分。补充的干食物块可以每块包含一致浓度的基于微生物的组合物。在另一个实施例中，组合物可以用作干燥食物块上的表面涂层。可以使用本领域已知的用于生产干食物的方法，包括加压研磨、挤压和/或丸粒化。

在示例性实施例中，可以通过例如螺杆挤压来制备干食物，包括在非常短的时间内将生的配料成分烹饪、成形和切割成特定的粗磨形状和大小。可以将这些配料成分混合到均匀的可膨胀面团中，并在挤出机中烹饪，然后在压力和高温下迫使通过模具。在烹饪后，然后允许粗磨食物冷却，之后视需要喷洒涂层。该涂层可以包含例如液体脂肪或消化物，其包括例如来自例如鸡或兔子的肝脏或肠、和/或营养油的液体或粉末状水解形式的动物组织。在其他实施例中，使用真空包衣技术涂覆粗磨食物，其中粗磨食物经受真空，然后暴露于涂覆材料，之后真空的释放驱动粗磨食物内部的涂覆材料。然后可以采用热空气干燥将总水分含量降低到10％或更少。

在一个实施例中，使用“冷”丸粒化工艺或不使用高热或蒸汽的工艺来生产干食物。该工艺可以使用例如具有粘性和内聚性的液体粘合剂将配料成分保持在一起，而没有使本发明的组合物中的重要组分和/或营养素变性或降解的风险。

在示例性实施例中，例如可以通过混合包括肉和蔬菜、胶凝剂、肉汁、维生素、矿物质和水的生的配料成分来制备罐头(湿)食物。然后将混合物给送入生产线上的罐头中，盖上盖子，将装满的罐头在约130℃的温度下灭菌约50至100分钟。如本文所使用的，“湿食物”是指如下的宠物食物：其通常以罐头或铝箔袋出售，并且水分含量通常在约70％至约90％w/v的范围内。

在一个实施例中，可以将组合物制备成喷雾干燥的生物质产品。生物质可以通过已知的方法分离，诸如离心、过滤、分离、倾析、分离和倾析的组合、超滤或微滤。

在一个实施例中，组合物具有高营养含量。结果，组合物可以用作全部动物饲料组合物的全部的一部分。在一个实施例中，饲料组合物包含范围为15％饲料至100％饲料的本发明的组合物。

本发明的组合物可以富含脂肪、脂肪酸、脂质(例如磷脂)、维生素、必需氨基酸、肽、蛋白质、碳水化合物、固醇、酶和微量矿物质中的至少一种或多种，微量矿物质诸如为铁、铜、锌、锰、钴、碘、硒、钼、镍、氟、钒、锡和硅。

另外，由于组合物的抗菌特性，该方法可以增强动物的免疫健康，同时减少对抗生素的需求。在一个实施例中，该方法可通过控制GI道中的感染性微生物来减少GI道中感染的发生或严重程度。在另一个实施例中，该方法可以减少口腔病症的发生或严重程度。例如，通过口服摄取本发明的组合物，可以实现对引起口臭和蛀牙的口腔中的微生物的控制，并且可以延迟和/或最小化牙周疾病的发展。

此外，在一个实施例中，本发明的方法可以帮助延长宠物食品的保质期和/或防止不希望的微生物(例如食源性病原体)的污染，而不需要有害的化学防腐剂。

在一些实施例中，本文所述的组合物可以用作膳食补充剂，并且可以与另一种宠物食物组合物共同施用。膳食补充剂可以具有任何合适的形式，诸如肉汁、饮用水、饮料、酸奶、粉剂、颗粒剂、糊剂、悬浮剂、咀嚼剂、小食、液体溶液、零食、小吃点心、丸粒、丸剂、胶囊、片剂、香囊，或者可以具有任何其他合适的递送形式。膳食补充剂可以包含本发明的基于微生物的组合物，以及视需要可包含例如维生素、矿物质、益生菌、益生元和抗氧化剂的化合物。在一些实施例中，在向动物施用之前，可以将膳食补充剂与宠物食物组合物或与水或其他稀释剂混合。

有利地，由于本发明的组合物中存在例如生物表面活性剂，因此该方法可以通过增加例如宠物食物或膳食补充剂中存在的营养素和/或水的生物利用度来增强通过动物消化道上皮细胞的营养素和/或水吸收。

在一个实施例中，营养素是脂肪和/或氨基酸。脂肪用作能量(尤其是用于心脏和骨骼肌的能量)的脂肪酸来源，而氨基酸则用作蛋白质的基础。脂肪也有助于维生素的吸收；例如，维生素A、D、E和K是脂溶性的，或者只能与脂肪一起消化、吸收和运输。宠物食品中通常也包含碳水化合物，其通常是植物来源(例如小麦、葵花粕、玉米面筋、大豆粉)的碳水化合物，尽管对于宠物而言碳水化合物不是比蛋白质或脂肪更好的能源。

脂肪通常是通过在“宠物食品”中掺入鱼粉(其含有少量鱼油)和鱼油来提供的。可用于宠物食品的提取油包括鱼油(例如，来自油性鱼鲱、鳀、鲱鱼、毛鳞鱼和鳕鱼肝)和植物油(例如，来自大豆、油菜籽、葵花籽和亚麻籽)。通常，鱼油是首选油，因为它含有长链omega-3多不饱和脂肪酸EPA和DHA；相反，植物油不提供EPA和/或DHA的来源。以宠物食品的重量百分比计，典型的宠物食品将包括约15-30％的油(例如鱼、蔬菜等)。

在一个实施例中，营养素是蛋白质。宠物食品中提供的蛋白质可以是植物来源或动物来源。例如，动物来源的蛋白质可以来自海洋动物(例如鱼油、宠物蛋白、磷虾粉、贻贝粉、虾皮、鱿鱼粉、鱿鱼油等)或陆地动物(例如血粉、蛋粉、肝、肾、肉和骨粉、蚕、p粉、乳清粉等)。植物来源的蛋白质可以包括大豆粉、玉米面筋粉、小麦面筋、棉籽粉、低芥酸菜粕、向日葵粉、大米等。

在一个实施例中，营养素是维生素或微量矿物质。维生素可以包括例如维生素A、E、K3、D3、B1、B3、B6、B12、C、生物素、叶酸、泛酸、烟酸、氯化胆碱、肌醇和对氨基苯甲酸。矿物质可以包括例如钙、钴、铜、铁、镁、磷、钾、硒和锌的盐。其他组分可以包括但不限于抗氧化剂、β葡聚糖、胆汁盐、胆固醇、酶、类胡萝卜素和许多其他组分。

根据本发明的方法，基于微生物的组合物的施用可以作为饮食方案的一部分进行，该饮食方案可以跨越从分娩到动物成年寿命的时期。在某些实施例中，动物是年轻的或正在生长的动物。在一些实施例中，动物是衰老的动物。在其他实施例中，例如当动物已经达到其预期或预期寿命的超过约30％、40％、50％、60％或80％时，开始定期或定期扩展施用。

经由动物的食物和/或饮用水将本文所述的组合物施用于动物，持续达到本发明的一个或多个目的所述的时间，该目的诸如为(通过例如控制感染)促进和/或增强动物的免疫健康；促进和/或增强动物的消化健康；为动物提供营养；增强动物的水合作用；(例如通过控制引起蛀牙、口臭和牙周疾病的细菌)促进牙齿健康和/或口腔健康；并且整体上，改善生活质量并促进动物的健康。在一些实施例中，使本文所述的组合物定期，例如在每餐或每天的一餐中，与动物的食物和/或饮用水接触。

示例

通过以例示的方式给出的以下实施例，可以更好地理解本发明及其许多优点。以下实施例例示了本发明的一些方法、应用、实施例和变体。不应认为它们是对本发明的限制。可以关于本发明进行许多改变和修改。

示例1–槐糖脂的生产

根据所培养的微生物和/或微生物生长副产物，发酵温度通常在约22℃-28℃之间。对于球拟假丝酵母，理想的温度约为25℃。

根据所培养的微生物和/或微生物生长副产物，pH值应为约2.0至约7.0，优选约3.0至约6.5。另外，为了减少污染的可能性，培养处理可以在第一pH范围开始，然后调节至高于或低于第一pH范围的第二pH范围。

在这些培养条件下，经过最少24小时的发酵后，实现生物质、生物表面活性剂和其他代谢产物的工业有用生产。在发酵完成后，生长副产物和/或剩余的培养物可以从反应器中收获，并用于多种工业用途。

反应器然后可以被再次灭菌，然后再用于发酵相同的微生物基产品或不同的微生物基产品。例如，反应器可以用于培养用于生产SLP的球拟假丝酵母，然后根据本发明的方法进行灭菌，然后再次用于生产SLP，或用于培养用于生产MEL的蚜虫假单胞菌。

本发明的系统可以用于以工业规模生产槐糖脂(SLP)，而不会污染生产培养基。

在一个实施例中，反应器被接种有球拟假丝酵母。培养基包含碳源、脂质、氮源，并可以补充至多200ppm的纯槐糖脂。

酵母和培养基在需氧条件下于pH 3.0-3.5下培养并持续一段足以使生物质初始积累的时间(通常约24小时至约48小时)。温度保持在22℃至28℃，并且溶解氧浓度保持在(100％环境空气的)15％至30％之内。一旦实现了初始生物质积累，将pH调节至5.5，然后继续该处理。

当培养物酸化至pH 3.5时，发酵处理继续，将pH稳定在此水平，直到在培养基中实现足够的SLP积累。SLP在培养基中形成棕色的半透明至不透明的沉积物层。然后从发酵液中回收SLP，并且可以单独收集剩余的酵母发酵产物。

Claims (28)

1.一种用于饲养驯化动物的方法，其中，在动物摄取食物和/或饮用水之前，使包含产生生物表面活性剂的微生物和/或微生物生长副产物的组合物与所述动物的食物和/或饮用水接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生长副产物是生物表面活性剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述生物表面活性剂是选自槐糖脂、鼠李糖脂、甘露糖基赤藓糖醇脂质、纤维二糖脂质和海藻糖脂质的糖脂。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述生物表面活性剂是选自表面活性素、伊枯草菌素、丰原素、节活性素和地衣素的脂肽。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述生物表面活性剂是磷脂。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述生物表面活性剂是脂肪酸酯。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述生物表面活性剂为粗制形式，所述粗制形式包含在培养产生生物表面活性剂的微生物的发酵液中的所述生物表面活性剂。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，粗制形式的生物表面活性剂与产生它的微生物一起使用或不一起使用。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述组合物与预制的动物食物混合。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述预制的动物食物是生的食物、经烹饪的干食物或经烹饪的湿食物。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述组合物混合到用于生产生的动物食物、经烹饪的干食物或经烹饪的湿食物的生的配料成分中。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述动物的食物包含用于促进动物的健康和福祉的营养素，并且其中所述营养素对动物的消化道的生物利用度得到提高。

13.一种用于延长宠物食物的保质期的方法，其中，使包含产生生物表面活性剂的微生物和/或微生物生长副产物的组合物与所述宠物食物接触。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，防止所述宠物食物被食源性病原体污染。

15.一种用于饲养驯化动物的组合物，所述组合物包含产生生物表面活性剂的微生物和/或微生物生长副产物，其中，所述生长副产物是生物表面活性剂。

16.根据权利要求15所述的组合物，其中，所述生物表面活性剂是选自槐糖脂、鼠李糖脂、甘露糖基赤藓糖醇脂质、纤维二糖脂质和海藻糖脂质的糖脂。

17.根据权利要求15所述的组合物，其中，所述生物表面活性剂是选自表面活性素、伊枯草菌素、丰原素、节活性素和地衣素的脂肽。

18.根据权利要求15所述的组合物，其中，所述生物表面活性剂是磷脂。

19.根据权利要求15所述的组合物，其中，所述生物表面活性剂是脂肪酸酯。

20.根据权利要求15所述的组合物，其中，所述生物表面活性剂为粗制形式，所述粗制形式包含在培养产生生物表面活性剂的微生物的发酵液中的所述生物表面活性剂。

21.根据权利要求19所述的组合物，包含粗制形式的生物表面活性剂而没有产生所述生物表面活性剂的微生物。

22.根据权利要求15所述的组合物，其进一步包含水，其中所述水是动物的饮用水。

23.根据权利要求15所述的组合物，进一步包含预制的生的宠物食物、湿宠物食物或干宠物食物，其中预制的宠物食物已经被加工和/或烹饪并且准备用于动物食用。

24.根据权利要求22所述的组合物，其中，所述微生物和/或生长副产物与预制的食物混合。

25.根据权利要求23所述的组合物，其中，所述微生物和/或生长副产物在干动物食物粗磨食物、丸粒、零食或饼干上形成涂层。

26.根据权利要求15所述的组合物，进一步包含用于制造经烹饪的宠物食物的生的配料成分，其中所述生的配料成分与所述微生物和/或生长副产物一起被烹饪以制造干宠物食品或湿宠物食品。

27.根据权利要求15所述的组合物，进一步包含用于动物健康的一种或多种营养素。

28.根据权利要求26所述的组合物，其中，所述一种或多种营养素选自氨基酸、肽、蛋白质、维生素、微量元素、脂肪、脂肪酸、脂质、碳水化合物、固醇、酶和微量矿物质。