CN1137223A - 促进鱼生长的组合物 - Google Patents

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Abstract

一种促进鱼生长的方法，包括给鱼服用低剂量的右环十四酮酚。右环十四酮酚可由新的鱼饲料配剂方便地给鱼服用，该配剂包括添加有较低剂量右环十四酮酚的常规饲料混合物，饲料中含1-20ppm右环十四酮酚。在另一具体实施方案中，可以按右环十四酮酚与环糊精化合物的新络合物形式，给鱼服用右环十四酮酚，其进一步增强生长过程。

Description

促进鱼生长的组合物
                      发明背景
                      发明领域
本发明一般地涉及水产养殖和养鱼业，具体涉及一种组合物及其用于促进鱼加速生长和增加饲料转化效率的新方法。
                   相关技术的描述
食用和其它商业或娱乐业用海水和淡水鱼的生产在美国和全世界是快速增长的工业。为了满足产品需求和保持高产率，长期以来水产养殖者一直致力于开发促进和增强鱼生长的方法。为此，已使用并继续开发水质和疾病管理技术以提供益于生长的无应激的养鱼环境。此外，营养研究使人们深入地了解到各类鱼达到它们最大的生长潜势所需的营养类型和数量。
部分是在畜牧业的巨大成功的激励下，水产养殖者也研究了公知可促进组织加速生长、改善饲料转化效率和增加家畜的瘦/肥比的各种方法。例如，已注意到当将刺激生长激素(GH)释放的特制多肽序列给家畜施用时呈正生长反应。多肽已被开发成类似地刺激鱼中垂体生长激素的释放。Vaughn等的专利US4,843,064，据报道该方法已用于加速鱼的生长，但其用于水产养殖中还存在一定的实际缺陷。最值得注意的是：一般需要将G H刺激多肽通过肠胃外注射或植入而给鱼施用，因为如果口服，消化道中的消化酶将分解或破坏多肽链。虽然用于育种以促进所选家畜快速生长时肠胃外给药是可行的，但用于商用鱼业操作时一般不认为是可行或经济的方法。
作为增加生长的方法，水产养殖者还研究了给鱼施用甾类化合物。雄激素和雌激素化合物均已广泛且成功地用于畜牧业。但用于鱼中的结果迄今仍不同。例如，雄激素化合物，特别是雄激素甲基一睾甾酮一般在鱼中表现出正生长促进效应。参见Donaldson，E.M.，U.H.M.Fagerlund，D.A.Higgs，和J.R.McBride，1979.″Hormonal Enhancementof Growth″.pp.455-578.in W.S.Hoar D.J.Randall and J.R.Brett[ed]Fish Physiology，Volume 8，Academic Press New York.目前甲基睾甾酮与癌相关连的证据已减少了其用于养鱼业的需要，最值得注意的是由于考虑食用鱼中的任何残余物可能会影响人类。另一方面，给鱼施用雌激素化合物，鱼中很少表现出增强生长效应，在某些种群中甚至由于负向影响鱼的甲状腺水平而抑制生长。参见Malison J.A.，C.D.Best，T.B.Kayes，C.H.Amundson，and B.C.Wentworth.1985.″Hormonal Growth Promotion and Evidence for a Size-RelatedDifference in Response to Estradial-17 in Yellow Perch.(Percaflavescens)”.Can.J.Fish.Aquat.Sci.42：1627-1633。
鉴于上述情况，本发明的主要目的是提供一种用于商用鱼业操作的方便且经济的促进鱼生长的组合物。
提供一种用于加速鱼重量增加速度的组合物及其使用方法也是本发明的目的之一。
本发明相关的目的是提供一种用于增加鱼的瘦/肥比的组合物及其使用方法。
本发明的另一目的是提供一种可方便地给鱼口服的促进生长组合物。
本发明的进一步目的是提供一种组合物，当作为添加剂加入鱼饲料时，可有效地促进鱼生长。
本发明另一且的是提供一种有效地促进鱼加速生长的饲料配方。
本发明再一目的是提供一种用于促进幼Barramundi鱼(Latescalcerifer)生长的组合物及其使用方法。
本发明进一步的目的是提供一种相对安全地用于食用鱼的促进生长的组合物及其使用方法。
                    本发明的概述
这些和其它目的是通过给鱼服用的一种促进生长的组合物实现的，其中该组合物包括通式如下的称为右环十四酮酚的化合物：
Figure A9419450100071
已发现在其它条件相同的情况下，当鱼食中加入小剂量的右环十四酮酚时，就体重增加而言生长速度显著增加(P＜0.05)。此发现特别令人吃惊，因为多年以来本领域技术人员已断定雌激素类化合物特别是右环十四酮酚在鱼中无效。[参见Fish Endocrinology，A.J.Matty(Timber Press，1985)and Malison，J.A.Supra]。
根据本发明，促进生长的右环十四酮酚组合物可与常规饲料组分混合以提供新的饲料配方。以此方式，右环十四酮酚组合物可方便并安全地给相对大量的鱼群服用，如工业渔场，而不需要高成本且繁重的肠胃外注射。生长促进剂按每日基准与它们的常规食物一道均匀提供给鱼。由于鱼消耗饲料的量一般与它们的尺寸相应，因此适量的右环十四酮酚提供给每个鱼，不管鱼群的大小变化，不需单独给药。
尽管促进生长的组合物可包括任何形式的已知右环十四酮酚，但在本发明的优选具体实施中，右环十四酮酚为右环十四酮酚和环糊精化合物的新络合物。已发现此独特的络合物用为食物添加剂服用时，如在先前叙述的鱼饲料配方中，在增强生长和饲料转化效率方面表现出协同效应。在此具体实施中，可通过使环糊精化合物的水溶液与溶剂基右环十四酮酚溶液混合，然后回收所得的包括该络合物的沉淀，而合成该新的促进生长的络合物。
                  本发明的详细描述
根据本发明，二羟基苯甲酸内酯称为右环十四酮酚1，通式为：其中R为氢或取代或非取代的烷基，例如低级烷基如甲基、乙基、己基等，优选为氢，给鱼服用低剂量的上述二羟基苯甲酸内酯，其量足以促进鱼的体重加速生长。用于本发明用途的右环十四酮酚组分可包括任何商购的右环十四酮酚组合物，或者可根据本领域公知的方法制备。
1术语右环十四酮酚与文献Tetrahedron Letters，PergamonPress，Ltd.，No.27，pp.3109-14(1966)中的命名法一致。
一般地，通过使培养生物体Gibberella Zeae(Gordon)所得的雌激素化合物前体折拉乐隆(Zearalenone)改性而合成右环十四酮酚，其中所述改性包括使折拉乐隆在氢存在下催化还原(即RaneyNickel还原)以生产右环十四酮酚的非对映异构体的混合物。该还原技术在1966年3月8日授予Hodge等的US专利No.3,239,345中更完整地进行了描述，该文献此处引入供参考。如此生产的右环十四酮酚的外消旋混合物不用进一步加工可直接用作本发明的右环十四酮酚组分。但在优选的具体实施例中，将右环十四酮酚的非对映体混合物分离以提供包括至少50％(wt)或更多较高熔点的非对映体-7α-右环十四酮酚的非对映体的右环十四酮酚组分。最优选地，右环十四酮酚组分将包括多于85％(wt)的7α-右环十四酮酚，其被认为作为生长促进剂更具活性。分离右环十四酮酚的非对映体的常规方法在本领域公知，包括1966年3月8日公开的US3,239,245；1971年4月6日公开的US3,574,235；和1972年8月29日公开的US3,687,982中描述的方法，此处将上述文献引入供参考。适用的右环十四酮酚源是由Pitman-Moore，Inc.of TerreHaute，Indiana以商标名RALGRO商购的结晶形式的。
包括右环十四酮酚的促进生长组合物可通过本领域公知的任何方式给鱼施用，包括口服或肠胃外给药。在优选的具体实施方案中，将右环十四酮酚每日以低剂量供给鱼，即3-3600微克(μg)右环十四酮酚/千克(kg)鱼体重(μg/kg)，优选30-1500μg/kg，最优选90-180μg/kg。在这些范围内最佳剂量浓度部分取决于被处置鱼的种类、年龄和大小，对于等价的结果较大的鱼一般需要较高的右环十四酮酚的日剂量。
尽管促进生长的右环十四酮酚组合物可由化合物右环十四酮酚本身组成，但在本发明的优选具体实施方案中，右环十四酮酚在右环十四酮酚和一种环糊精化合物的新络合物中作为配体来提供。已观察到通过以右环十四酮酚-环糊精络合物形式给鱼服用右环十四酮酚，右环十四酮酚产生的总生长效应增强。虽然本发明人不希望受理论限制，但假设通过使右环十四酮酚与环糊精或能形成类似络合物的其它有机化合物键合，可增强鱼对右环十四酮酚的完全消化。此外，当键合的右环十四酮酚包含在饲料配方等中时，在喂料期间加入水中时，它更不可能过早地从配方中滤出，从而保证其完全供给鱼。
根据本发明的该具体实施方案，新的右环十四酮酚-环糊精络合物可包括能与右环十四酮酚形成络合物的任何环糊精化合物，包括α-环糊精；γ-环糊精；羟烷基环糊精(例如羟乙基-β-环糊精，2-羟丙基-β-环糊精)；甲基或二甲基化环糊精(例如2，6-二-O-甲基-β-环糊精)；衍生的α、β和γ-环糊精(例如葡糖基-α-环糊精或麦芽糖基-β-环糊精)；及其混合物；其中最优选α-环糊精，γ-环糊精及其混合物。
右环十四酮酚-环糊精络合物可用本领域公知的任何方法合成，但优选通过以下方法制备：使环糊精组分的水溶液与右环十四酮酚的溶剂基溶液结合，然后回收所得的包括新络合物的沉淀。虽然应理解加入到右环十四酮酚中的环糊精的相对量将取决于这些组分在最终络合物中的摩尔比，但环糊精/右环十四酮酚的重量比一般在0.5-1.0/5.0-1.0的范围内，优选为1.0-3.0/3.0-1.0。推荐使用过量摩尔数的环糊精化合物以确保最有效地利用所有的相对较贵的右环十四酮酚而使废物流的生成最少。
根据制备右环十四酮酚-环糊精络合物的优选方法，将环糊精组分溶于水中，总水溶液中环糊精的量为1-45％(wt)，优选2-20％(wt)，最优选4-8％(wt)。为增强环糊精在溶液中的溶解度，建议在搅拌下将环糊精溶液加热至50-80℃的温度。
然后在搅拌下将温的环糊精溶液加入溶剂基右环十四酮酚溶液中。右环十四酮酚在溶剂中的浓度一般为总溶液的1-50％(wt)，优选2-25％(wt)，最优选2-10％(wt)。任何相容的可与水混溶的溶剂均可用于此用途，包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、丙酮、甲基乙基酮、二甲亚砜和二甲基甲酰胺。然后经几个小时使结合环糊精和右环十四酮酚溶液冷却至室温，再通过过滤、洗涤和干燥收集包括络合物的固体沉淀。
在本发明的优选具体实施方案中，将促进生长的右环十四酮酚组合物(不论是单独的右环十四酮酚化合物还是右环十四酮酚-环糊精络合物)掺入常规的饲料组分中，以提供新的鱼饲料配方供鱼服用。以此方式，将适量的右环十四酮酚供给通常大小各样的大鱼群中的每个鱼。因此该生长促进剂简单方便地在常规饮食中供给鱼，确保鱼每日连续地接收需要量的右环十四酮酚。
在本发明的新饲料配方一般包括添加有足量右环十四酮酚促进生长组合物以增强鱼生长的常规鱼饲料组分的混合物。该配方可以本领域已知的任何方式加工以提供适于鱼消耗的薄片或小球。为鱼正常生长和发育营养平衡的任何常规饲料组分的混合物均可用于本发明的用途，并考虑特殊鱼种的特殊营养需要。一般地，饲料包括充足数量的蛋白质源，优选为总饲料的10-70％(wt)，最优选大于35％(wt)。适合的蛋白质源包括豆粉、鱼粉、花生粉、棉子、肉、骨粉或肉粉。饲料的蛋白质组分应包括培养鱼种所需的完整的氨基酸剖析图成分，或者可另外加入氨基酸用于此用途。
还推荐在饲料中加入碳水化合物作为能量来源和作为填料，优选其量为总饲料重量的1-35％(wt)。谷物和粗纤维如玉米、小麦或谷物副产物是用于本发明用途的很好的碳水化合物源。饲料还可包括少量的脂肪，如鱼油，作为附加的能量来源，优选量为总饲料重量的1-5％(wt)。足以满足鱼每日营养需要的补充的维生素(包括附加的抗坏血素)、矿物质和微量元素，以及其它化合物如注明用于鱼的抗菌剂和抗生素，可包括在饲料中。
将右环十四酮酚组合物以足以促进鱼加速增长的数量加入上述饲料组分中。用于此用途所需右环十四酮酚化合物的量一般为总饲料配方重量的约1-20ppm，优选2-10ppm，最优选约3-8ppm。就促进生长而言，如果该配方用作完全的鱼饲料，即它是鱼的唯一有效营养源，则该配方将有最大的效应。如果该饲料配剂以补充方式使用，一般在鱼从环境源中接受基本营养的情况下，则饲料中右环十四酮酚的量在某种意义上应增加，以提供如上所述的推荐的右环十四酮酚的每日剂量。
在制备新的促进生长的饲料配剂中，右环十四酮酚促进生长组合物应与其它饲料组分彻底混合，从而使右环十四酮酚均匀地分布在配方中。为达到最好结果，建议使右环十四酮酚组合物先与部分一种或多种其它成分(如豆粉或细研磨的玉米)结合并混合，然后再加入饲料混合物的大量其它成分中。
在优选的具体实施方案中，右环十四酮酚组合物在与饲料组分混合之前先加入载体如玉米淀粉中。使用这样的载体改善了右环十四酮酚的溶混性，还减少了右环十四酮酚组分在水中的溶解度，从而当含右环十四酮酚的饲料配剂加入水中用于喂料时，右环十四酮酚将不会立即滤入水中。为进一步改善鱼饲料的水稳定性和粘着性，加工之前总的饲料混合物中可包括粘结剂。适于此用途的粘结剂包括木素磺酸盐。
然后新的饲料配剂可通过本领域现在已知的或以后开发的任何方式加工，包括挤出或造粒技术。挤压一般在终产品中加入一定量的空气，从而通过挤压制备的薄片加入水中时通常浮起。另一方面，压丸一般提供密实的小丸，加入水中时下沉。最终饲料配剂的理想形式将取决于所培养鱼的种类和进料习性。
优选最终加工的饲料的水含量为总饲料重量的1-20％(wt)，优选3-12％(wt)，以确保饲料组分的适当粘着。一般地，饲料成分可具有足以满足此目的的天然水含量，但如需要在加工之前可将附加的水加入饲料混合物中。在此情况下，根据常规技术，可通过干燥或其它方式再从加工过的饲料中除去任何过量的水分。
如需要，其它的添加剂或辅药也可作为涂层加入终加工的饲料中。例如，已知用一定量的油或脂肪涂敷加工过的饲料丸以增强小丸的水稳定性和粘着性。
通过人工地沿着水面撒播新的添加右环十四酮酚的饲料配剂或由机械喂料器自动地每日一次或多次地给鱼喂饱。为实现根据本发明的最大生长，必需满足鱼的每日营养需要。此外，应利用疾病和水质管理技术为正常的生长和发育提供健康并无逆境的环境。
对本发明的食物组成、配制方法及给鱼服用的方法的修改和变化，从以上详细的描述对于本领域技术人员是显然的。这种修改和变化在所附权利要求书的范围内。
以下实施例用于说明本发明的重要方面；但本发明不限于下面指出的特殊材料、数量和步骤或所用鱼的特殊种类和年龄。
                      实施例I
右环十四酮酚-环糊精络合物的制备
将约5-20克(g)β-环糊精加入40-100毫升(ml)水中，并在搅拌下将溶液加热至约50-80℃，而制备环糊精水溶液。将约1-5g右环十四酮酚2溶解于约10-50ml可与水混溶的溶剂如甲醇中，制备溶剂基右环十四酮酚溶液。然后在搅拌下将溶剂基右环十四酮酚溶液加入温的环糊精溶液中，经几个小时使溶液冷却至室温。生成的固体沉淀过滤收集、用有限量的水洗涤，再经空气干燥而提供自由流动的右环十四酮酚-环糊精固体。
由差示扫描量热法(DSC)指示右环十四酮酚被掺入主体环糊精分子的咬合或空腔，证实生成右环十四酮酚-环糊精络合物。
                      实施例II
对照物和加入右环十四酮酚饲料配剂的制备
满足幼Barramundi鱼营养需要的常规鱼饲料混合物或基本食物预混物制备如下：2 6-(6，10-二羟十一烷基)-β-二羟苯甲酸-μ-内酯，由Pitman-Moore，Inc.，Terre Haute，Indiana以商标名RALGRO购得。
                     表I
  基本食物成分        ％(wt)干物质(总基本食物)
小麦                      25％
鱼粉                      55％
豆粉                      10％
鱼油                      3％
维生素预混物              2％
玉米淀粉                  5％
通过使右环十四酮酚在与其它基本成分混合和制丸之前与玉米淀粉充分混合，来制备添加在右环十四酮酚的饲料配剂。每1kg玉米淀粉包括100mg右环十四酮酚。然后将所得的右环十四酮酚加入其它基本食物成分中，其量为总混合物重量的约5％(wt)，以提供配有约5ppm右环十四酮酚的饲料。
添加右环十四酮酚-环糊精的饲料配剂也通过如下方法制备：首先使约500mg实施例I中合成的右环十四酮酚-环糊精络合物与约1kg玉米淀粉混合，然后将所得的右环十四酮酚-环糊精预混物加入其它基本食物成分中，其量为总混合物重量的约5％(wt)，以提供配有5ppm右环十四酮酚的饲料。
然后通过半开式制制丸机将饲料混合物挤压成4mm×2mm的丸。该丸的总水含量为总丸重量的约8％(wt)。该丸分别储存在近似20℃的空调室中的密封筒中。
                      实施例III
右环十四酮酚对鱼的总体重增长的影响
在此实施例中，将幼Barramundi鱼(Lates caIcarifer)放在适于它们生活和生长的环境条件下。考察如上述实施例II制备的添加右环十四酮酚的饲料对鱼的总体重增长的影响。
                        试验
将150条幼Barramundi鱼随意地分配成六个试验组，每组25条鱼，从而在0周每组的平均重量近似74g。每组保持在一个笼(400mm长×400mm宽×400mm深)中，其中所有六个笼均放在同一池(36L/min流速)中。整个试验期间保持适于Barramundi生长的最佳水温和水质条件。
试验期间给鱼喂三种食物之一。两组饲喂不含右环十四酮酚添加剂的丸式基本食物预混物作为对照物。两组饲喂添加右环十四酮酚的丸，其余两组饲喂添加右环十四酮酚-环糊精络合物的丸。每日一次给鱼喂饱。试验持续三周。在第0、1、2和3周测量每个鱼的重量。
                       结果
a)每室中鱼的平均重量( X)由下式计算 x - = Σ i = 1 n x i / n ＝(X1+X2+...Xn)/n＝其中Xi为室中第i个鱼的重量，n为室中鱼的数量。第0、1、2和3周的计算结果如下：
表II右环十四酮酚对幼Barramund i平均重量(g)的影响时间                    处理
   对照物    右环十四酮酚    右环十四酮酚-环糊精0    74.0        74.2                 72.51    92.5        93.3                 94.02    113.8       114.5                115.53    143.7       147.2                145.5
b)通过从最后(第四)数据中减去第一数据计算每室中鱼的重量增加。相对于对照组，右环十四酮酚和右环十四酮酚-环糊精组的总重量分别增加4.6％和4.9％。
c)用线性回归线计算鱼重量和时间的线性关系。这是“最适合”观察测量的线。
该线是W-A+BT其中W是鱼重量，T是时间。
B由下式计算 B = Σ i = 1 4 ( W i - w - ) ( T i - E ) / Σ i = 1 4 ( T i - E ) 2 其中Wi＝时间i时平均鱼重量，
Ti＝时间(即1，2，3，4)
W＝所有4个时间的平均重量，
t＝所有4个时间的平均时间，
A由下式计算：
    A＝ w-B t
计算每个室的这些回归线。回归系数给出增长速率。相对于对照组，添加右环十四酮酚的组产生4.4％生长速率的改善(P＜0.1)，而右环十四酮酚-环糊精组生长速率改善4.8％(P＜0.05)。两个右环十四酮酚组和组合平均生长速率显著地大于(P＜0.05)对照组。
权利要求书
按照条约第19条的修改
1.一种用于促进鱼生长的饲料组合物，其中所述组合物包括鱼饲料和右环十四酮酚组分的混合物，其中提供的右环十四酮酚组分的量足以促进鱼生长。
2.根据权利要求1的组合物，其中所述饲料包括所述鱼的每日营养需要。
3.根据权利要求1的组合物，其中所述右环十四酮酚组分包括如下通式的右环十四酮酚化合物：
Figure A9419450100191
其中R为氢或取代或未取代的烷基。
4.根据权利要求3的组合物，其中所述右环十四酮酚组分还包括与所述右环十四酮酚键合形成右环十四酮酚-环糊精络合物的环糊精。
5.根据权利要求3的组合物，其中所述右环十四酮酚组分在所述组合物中存在的量为总组合物的1-20ppm。
6.根据权利要求5的组合物，其中所述右环十四酮酚在所述组合物中存在的量为总组合物的3-7ppm。
7.根据权利要求5的组合物，其中所述组合物为所述鱼的基本营养源。
8.根据权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括粘合剂。

Claims (22)

1.一种用于促进鱼生长的饲料组合物，其中所述组合物包括鱼饲料和促进加速生长的右环十四酮酚组分的混合物，其中提供的右环十四酮酚组分的量足以促进鱼生长。
2.根据权利要求1的组合物，其中所述饲料包括所述鱼的每日营养需要。
3.根据权利要求1的组合物，其中所述右环十四酮酚组分包括如下通式的右环十四酮酚化合物：其中R为氢或取代或未取代的烷基。
4.根据权利要求3的组合物，其中所述右环十四酮酚组分还包括与所述右环十四酮酚键合形成右环十四酮酚-环糊精络合物的环糊精。
5.根据权利要求3的组合物，其中所述右环十四酮酚组分在所述组合物中存在的量为总组合物的1-20ppm。
6.根据权利要求5的组合物，其中所述右环十四酮酚在所述组合物中存在的量为总组合物的3-7ppm。
7.根据权利要求5的组合物，其中所述组合物为所述鱼的基本营养源。
8.根据权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括粘合剂。
9.根据权利要求1的组合物，其中所述组合物为丸式的。
10.根据权利要求1的组合物，其中所述组合物为挤出形式的。
11.根据权利要求1的组合物，其中所述右环十四酮酚组分与所述饲料均匀混合。
12.一种用于促进鱼生长的方法，所述方法包括给鱼服用包括有如下通式的化合物右环十四酮酚的右环十四酮酚组分：
Figure A9419450100031
其中R为氢或取代或未取代的烷基。
13.根据权利要求12的方法，其中所述右环十四酮酚组分还包括环糊精化合物，所述环糊精与与所述右环十四酮酚键合形成右环十四酮酚-环糊精络合物。
14.根据权利要求12的方法，其中所述右环十四酮酚组分每日给鱼服用的量为3-3600μg/kg所述鱼体重。
15.根据权利要求14的方法，其中所述右环十四酮酚组分每日给鱼服用的量为9-180μg/kg所述鱼体重。
16.根据权利要求12的方法，其中所述右环十四酮酚给所述鱼口服。
17.根据权利要求12的方法，其中所述服用步骤包括给鱼饲喂添加有所述右环十四酮酚组分的饲料配剂。
18.根据权利要求17的方法，其中所述喂食步骤包括给鱼饲喂添加有所述右环十四酮酚组分的饲料配剂，所述饲料配剂中含1-20ppm的右环十四酮酚。
19.一种用于促进鱼生长的促进生长组合物，包括右环十四酮酚和环糊精的络合物。
20.根据权利要求19的组合物，其中所述右环十四酮酚包括有如下通式的化合物：
Figure A9419450100041
其中R为氢或取代或未取代的烷基。
21.根据权利要求19的组合物，其中所述环糊精化合物选自α-环糊精；γ-环糊精，羟烷基环糊精，甲基或二甲基化环糊精，衍生的α、β和γ-环糊精，及其混合物。
22.根据权利要求21的组合物，其中所述环糊精糊精；γ-环糊精及其混合物。
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