CN1245091C - 家畜饲料 - Google Patents

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Abstract

一种用于家畜饲料的组合物，包含用于家畜的饲料、谷酰胺以及至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂；和一种用于提高家畜体重增加效率和饲料效率的方法，包括给家畜施用上述用于家畜饲料的组合物。

Description

家畜饲料
技术领域
本发明涉及用于改进家畜体重增加效率和饲料效率的饲料。
背景技术
在幼龄期的忧虑可以例证为在工业繁育动物中的特征性问题。例如，在从刚出生后经断乳期至将饲料变为生长饲料(grower diet)之前的期间，由于食物从母乳变为固体饲料而引起的压力的影响，导致动物的饲料摄取量减少。除此以外，还公知有各种压力引起饲料摄取量的减少并成为延迟动物生长的因素，所述各种压力例如腹泻、各种传染病、环境的改变和密集饲养等。由于这类生长的延迟导致严重的工业损失，人们已尝试过各种对策。例如，特别尝试过饲喂其中添加具有高适口性物质如甜味剂的饲料来增加饲料摄入量，但还未观察到明显的效果。
作为由这些压力所引起的特征性结果，可列举由于小肠绒毛萎缩导致小肠功能的减退。据说物理因素和化学因素，即摄入的固体饲料对粘膜的物理刺激和营养物质的化学刺激与绒毛的生长有关，但还不清楚其中哪一种影响更大。但无论如何，可容易地推测出在绒毛萎缩的情况下，不能充分实现营养物质的吸收，因而，饲料效率降低，并发生体重增加的延迟。
已报导过一些研究结果，说明当在实验动物中实验性地实现小肠绒毛萎缩时，通过施用核酸促进绒毛的恢复(Nutrition，13卷，No.4(1997)；J.Nutr.，125：42-48(1995)；JPEN，14：598-604(1990))。这些报导指出，饲料中添加核酸作为核酸合成反应物对于需要快速细胞增殖的组织来说是有效的，所述组织例如小肠绒毛。此外，因为考虑到在幼龄动物中使用氨基酸作为反应物的全程核酸合成是不成熟的，所以可以推断在动物的这个时期施用核酸的效果可能更加显著。
另外，人们推测母乳中含有在儿童时影响小肠功能的发育和维持的一些因子。其中，在母乳中谷酰胺是主要的游离氨基酸，因此认为这种氨基酸对于动物小肠功能的发育和维持是必需的(Nutrition Review，48：297(1990))。另外，由于已报导过在母猪母乳中游离谷酰胺的浓度随哺乳期的进展而增加(J.Nutr.，124：415-424(1994))，人们提出这种氨基酸在幼龄动物中起重要作用的可能性。再有，由于已公知由饲料所衍生的谷酰胺不仅是小肠上皮细胞的主要能量源，而且还是核酸的前体，所以认为这种氨基酸是维持正常小肠粘膜形态和功能的必需营养物质(JPEN，11；569-579(1987)；Annu.Rev.Nutr.，11：285-308(1991)；JPEN，14：237-243(1990))。
类似于谷酰胺，谷氨酸也是母乳中主要的氨基酸，且已有报导，例如，尤其在母猪母乳中，这是一种最多的氨基酸(Br.J.Nutr.，79：129-131(1998))。另外，对谷氨酸在小肠粘膜中功能的研究近来增多，现已明确，由饲料所衍生的谷氨酸也是小肠上皮细胞的主要能量源，是精氨酸和脯氨酸的前体，并且还是合成谷胱甘肽的原料(Am.J.Physiol.，273：E408-E415(1997)；J.Nutr.，126：878-886(1996)；J.Nutr.，128：1249-1252(1998)；J.Nutr.，130；978S-982S(2000))。基于这些观点，近年来人们认为，谷氨酸是维持小肠功能的必需氨基酸。
由上述报导，人们推断核酸、谷酰胺和谷氨酸各自独立地具有一定程度改善小肠功能的作用。然而，直到目前，还没有得到关于其中至少两种组合使用效果的信息，这种组合如核酸和谷酰胺、核酸和谷氨酸、谷酰胺和谷氨酸等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进家畜体重增加效率和饲料效率的饲料和方法。
本发明的这一和其它目的通过家畜饲料组合物得以实现，所述组合物由以下组分组成：用于家畜的饲料、添加量为饲料重量的0.05至2.5重量％的谷酰胺、以及至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂，其中，所述核酸的添加量为饲料重量的0.01至2.5重量％，所述谷氨酸的添加量为饲料重量的0.05至2.5重量％，谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸添加剂的混合物的添加量为饲料重量的0.05至5重量％。
另外，本发明的这一和其它目的通过提高家畜体重增加效率和饲料效率的方法得以实现，所述方法包括给家畜施用上述组合物。
具体实施方式
作为深入研究的结果，本发明者发现，当将谷酰胺与至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂添加至家畜饲料如家畜普通饲料中时，与单独添加这些添加剂的情况相比，饲料效率得到改进，并且加速了家畜的生长，从而完成了本发明。
再有，作为本发明的家畜饲料，可使用普通的家畜饲料，优选如包括奶代用品、哺乳期饲料(pre-starter feed)和幼畜饲料(starter-feed)。优选核酸的添加量为饲料重量的0.01至2.5重量％，谷酰胺和谷氨酸的添加量为饲料重量的0.05至2.5重量％。也就是说，谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸添加剂的混合物的添加量为饲料重量的0.05至5重量％。
优选所述组合物在家畜饲料中的施用时期是断乳期，即在断奶之前和之后的1至2周的期间。
术语“家畜”在这里是指用于生产奶、肉或皮革的工业动物，如牛、猪、鸡、马、火鸡、绵羊、山羊等。
用于本发明的核酸不是由在饲料中所含的谷物及类似物所衍生的核酸，而是作为单一物质存在的核酸，或含有大量核酸的细胞，如细菌、酵母等。作为核酸，脱氧核糖核酸和核糖核酸是有效的。核酸不仅可以使用所谓聚合物核酸，而且还可以其组成单元的核苷酸、由核苷酸通过脱磷酸作用形成的核苷、和呈最小单元的嘌呤或嘧啶碱基的形式来使用。核苷酸的实例包括腺苷一磷酸、鸟苷一磷酸、胞苷一磷酸、尿苷一磷酸、胸苷一磷酸、次黄嘌呤苷一磷酸(inosine monophosphate)等。核苷的实例包括由这些核苷酸的脱磷酸作用得到的化合物。另外，作为嘌呤碱基可例举的是腺嘌呤和鸟嘌呤，作为嘧啶碱基可例举的是胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶。
用于本发明的谷酰胺和谷氨酸不是由饲料中含有的蛋白质分子衍生的谷酰胺和谷氨酸，而是以游离氨基酸存在的谷酰胺和谷氨酸。谷酰胺和谷氨酸可呈L-异构体或D-异构体来使用，但从使用效率的角度来考虑优选L-异构体。关于呈游离氨基酸形式的谷酰胺和谷氨酸，可使用由合成方法、提取方法或发酵方法生成的谷酰胺和谷氨酸，但对其来源无特别限制。
其中要求添加有谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂的家畜饲料的实例包括谷物(如玉米、大麦、小麦、黑麦、高粱、大豆、黄大豆粉(yellow powdered soybean)等)、大豆粉、单离(isolated)大豆蛋白、油和脂肪、脱脂奶、鱼粉、肉骨粉、血粉、血浆蛋白、乳清、米糠、麦麸、甜味剂如糖类(例如蔗糖等)及类似物、无机物、维生素和盐，它们可单独使用或组合使用。另外，在反刍动物如牛、绵羊和山羊中，除上述饲料外还可使用各种草作为饲料。
在饲料中添加核酸的量为饲料重量的0.01至2.5重量％，优选0.05至1.0重量％。
通常在饲料中添加谷酰胺和谷氨酸的量为饲料重量的0.05至2.5重量％，优选0.5至2.0重量％。
另外，谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸添加剂的混合物的添加量为饲料重量的0.05至5重量％。
优选给家畜提供用于家畜饲料的组合物的剂量为，核酸的摄入量为每kg各动物体重0.01至2.5g/天，优选0.05至1.0g/天，谷酰胺和谷氨酸的摄入量为每kg各动物体重0.05至2.5g/天，优选0.5至2.0g/天。
另外，由于通常认为通过生物合成几乎完全满足了对核酸的需求，所以未考虑由饲料提供的核酸的量。相应地，虽然各种饲料物质的核酸含量的分析值大多是不明确的，但一般认为由这些饲料物质衍生的核酸的数量非常小。另一方面，一般饲料物质中谷酰胺的含量未进行测量，这是因为在饲料物质的水解过程中饲料中的谷酰胺转变为谷氨酸。因而，由饲料衍生的谷酰胺的数量通常以谷酰胺和谷氨酸的总量来测量，并认为该总量占饲料总蛋白质的10到15％。基于这种情况，人们认为实际饲料中所含的谷酰胺和谷氨酸总量占饲料重量的比值约为1.5至4.0重量％。
谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂可通过添加和混合到饲料中饲喂给家畜。例如，在猪的情况下，在刚出生后仅饲喂母猪母乳，但在此后的1至2周起，除母猪母乳外还同时饲喂哺乳期饲料。在断奶后，饲料变为幼畜饲料，然后变为生长饲料以进行育肥。另外，在反刍动物中，如牛、绵羊和山羊等，同时饲喂母乳或乳品代用品与固体饲料，直至形成瘤胃，并且在断奶时，完全变为固体饲料。当添加于任何饲料中时，核酸、谷酰胺和谷氨酸可改进体重增加效率和饲料效率。然而，由于通过饲喂添加谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂的饲料引起的改进体重增加和饲料效率的效果甚至在结束饲喂该饲料后仍持续，所以特别在断奶前及断奶后1至2周的期间进行饲喂是更有效的。核酸、谷酰胺和谷氨酸不是必须混合在饲料中饲喂，也可各自独立地以混合粉末或通过与家畜喜食物质混合的形式饲喂，所述家畜喜食物质如蔗糖或类似物。另外，它们可以溶解于奶代用品或水中的液体来饲喂。
谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂可在预先混合饲料时，或在给家畜饲喂饲料时添加到饲料中。
从工业角度来看，在刚出生后经断乳期至将饲料变为生长饲料之前的期间内，向家畜提供饲料时，本发明使用所述家畜饲料的改进体重增加效率和饲料效率的方法是有用的，其中所述家畜饲料为添加谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂的家畜饲料，当应用于猪时所述方法特别适用。
按照本发明，可改进家畜的体重增加效率和饲料效率，这样可以获得例如体重增加的某些效果。
以下将参照实施例对本发明进行说明，但并非将本发明限制于所述实施例。除非另外指明，术语“％”是指“重量％”。
实施例1
小猪饲料效率的改进：
使用72头断奶小公猪(barrow)和72头断奶小母猪，并分成4组(每组36头动物，每次实验用6头动物，重复实验6次)，即对照组(C)、单独施用核酸组(N)、单独施用谷酰胺组(G)和施用核酸+谷酰胺混合物组(N+G)。小猪在平均17日龄时断奶。在断奶后2周内，给C组提供组成如表1所示的幼畜饲料。另外，给N组提供通过在幼畜饲料中以饲料重量的0.8％添加由啤酒酵母中提取的市售核糖核酸(由KirinBrewery CO.，LTD制备)而制备的试验饲料，给G组提供通过在幼畜饲料中以饲料重量的1.2％添加结晶谷酰胺而制备的试验饲料，给N+G组提供通过在幼畜饲料中分别以饲料重量的0.8％和1.2％添加核糖核酸和谷酰胺而制备的试验饲料。经过两周后，给所有组饲喂普通饲料。在断奶后第7、14、21和28天测量体重和残余饲料重量，以计算饲料摄取量、体重增加和饲料效率。结果如表2所示。
   表1  幼畜饲料组成配方
  原料   配比(％)
  乳糖玉米大豆粉浓缩大豆蛋白质玉米淀粉干燥的红细胞牛油其它   30.020.124.310.61.21.87.44.6
  总计   100.0
                              表2  试验结果
C     N     G     N+G
平均体重(kg)断奶时断奶后7天断奶后14天断奶后21天断奶后28天 5.366.148.0710.1112.98 5.366.178.2810.2013.23 5.366.017.839.9112.82 5.376.428.6811.0514.09
体重增加(kg/天)0至7天7至14天14至21天21至28天0至28天 0.1110.2760.2920.4100.272 0.1160.3010.2740.4320.281 0.0940.2590.2970.4160.267 0.1510.3220.3400.4330.311
平均饲料摄取量(kg/天)0至7天7至14天14至21天21至28天0至28天 0.1540.3700.5930.7980.478 0.1590.3770.5250.7970.463 0.1470.3630.5460.8830.480 0.1810.4120.5750.7890.489
饲料效率(kg饲料/kg增重)0至7天7至14天14至21天21至28天0至28天 1.5091.3692.0742.0101.773ab 1.3921.2561.9451.8521.648bc 1.6391.4071.8302.1201.799a 1.2231.2801.7111.8181.570c
a，b，c：不同上标之间有统计学显著差异(P＜0.05)
在整个试验期间(断奶后0至28天)，与C组比较，在G组未发现饲料效率有改进。另外，尽管与C组比较，在N组发现饲料效率有微小的改进，但差异在统计学上不显著。但是，与C或G组比较，在N+G组发现饲料效率显著改进。当在每周的基础上比较时，发现与C组比较，在N组中饲料效率也有微小的改进，且在N+G组改进趋向于变大。此外发现，这些改进影响体重增加和饲料效率，不仅在提供试验饲料的期间(0至14天)内持续，而且在结束提供试验饲料后，给所有组饲喂普通饲料的期间(14至28天)内也持续。结果，虽然在试验开始时所有组的平均体重几乎相同，但在试验结束后N+G组的平均体重为14.09kg，与C组的12.98kg比较，相当于体重增加的改善超过1kg。基于上述结果，通过在饲料中联合添加核酸和谷酰胺改进了断奶小猪的体重增加效率和饲料效率。另外，联合使用核酸和谷酰胺对改进体重增加效率和饲料效率的效果优于单独添加核酸或谷酰胺的效果。此外，还确认了在结束提供试验饲料后，这种改进体重增加效率和饲料效率的效果仍持续存在。
实施例2
小猪的体重增加效率和饲料效率的改进：
使用120头断奶小公猪，并分成4组(每组30头动物，每次实验5头动物，重复实验6次)，即对照组(C)、单独施用核酸组(N)、单独施用谷氨酸组(G)和施用核酸+谷氨酸混合物组(N+G)。小猪在平均17日龄时断奶。断奶后2周内，给C组提供组成如表3所示的幼畜饲料。另外，给N组提供通过在幼畜饲料中以饲料重量的0.8％添加由啤酒酵母中提取的市售核糖核酸(由Kirin Brewery CO.，LTD制备)而制备的试验饲料，给G组提供通过在幼畜饲料中以饲料重量的1.2％添加结晶谷氨酸而制备的试验饲料，给N+G组提供通过在幼畜饲料中分别以饲料重量的0.12％和1.08％添加核糖核酸和谷氨酸而制备的试验饲料。在断奶后第7和14天测量体重和残余饲料重量，以计算饲料摄取量、体重增加和饲料效率。结果如表4所示。
表3  幼畜饲料组成配方
  原料   配比(％)
  乳糖玉米大豆饼鱼粉干燥的红细胞油和脂肪无机物维生素其它   15.041.628.05.01.83.03.30.32.0
  总计   100.0
                                表4  试验结果
  C   N   G   N+G
体重增加(kg/天)0至7天8至14天 0.107b0.207 0.102b0.234 0.092b0.219 0.121a0.234
平均饲料摄取量(kg/天)0至7天8至14天 0.152ab0.290 0.151ab0.291 0.142b0.308 0.169a0.300
饲料效率(kg饲料/kg增重)0至7天8至14天 1.4311.397 1.4901.252 1.5531.404 1.4081.285
a，b：不同上标之间有统计学显著差异(P＜0.05)
在刚断奶后的7天中，N组和G组每日体重增加值与C组没有区别，但N+G组每日体重增加值显著大于其它3组。在相同期间内，饲料摄入量G组最小而N+G组最大。关于饲料效率，在各组中未发现有统计学差异，但N+G组趋向于表现出最大的效率改进。在另外的7天中(断奶后8至14天)，C组每日体重增加值最小，G组表现出增加趋势，N组和N+G组进一步增加，但在这些组中未发现有统计学显著差异。在所有组中饲料摄入量几乎相同。与C组和G组比较，N组和N+G组表现出饲料效率改进的趋势，但其差异在统计学上不显著。基于上述结果，通过在饲料中联合添加核酸和谷氨酸改进了断奶小猪的体重增加效率和饲料效率。另外，联合使用核酸和谷氨酸改进体重增加效率和饲料效率的效果优于单独添加核酸或谷氨酸的效果。此外，还确认在刚断奶后，这种改进体重增加效率和饲料效率的效果特别显著，虽然这种趋势甚至在断奶后2周仍持续。
实施例3
小猪体重增加效率和饲料效率的改进：
使用120头断奶小公猪，并分成4组(每组30头动物，每次实验5头动物，重复实验6次)，即对照组(C)、单独施用谷酰胺组(GLN)、单独施用谷氨酸组(GLU)和施周谷酰胺+谷氨酸混合物组(GLN+GLU)。小猪在平均17日龄时断奶。在断奶后2周内，给C组提供与实施例2表3所示相同的幼畜饲料。另外，给GLN组提供通过在幼畜饲料中以饲料重量的1.2％添加结晶谷酰胺而制备的试验饲料，给GLU组提供通过在幼畜饲料中以饲料重量的1.2％添加结晶谷氨酸而制备的试验饲料，给GLN+GLU组提供通过在幼畜饲料中分别以饲料重量的0.12％和1.08％添加谷酰胺和谷氨酸而制备的试验饲料。经过两周后，给所有组饲喂普通饲料。在断奶后第14和21天测量体重和残余饲料重量，以计算饲料摄取量、体重增加和饲料效率。结果如表5所示。
                         表5  试验结果
  C   GLN   GLU   GLN+GLU
体重增加(kg/天)1至14天15至21天 0.1570.324 0.1470.351 0.1560.342 0.1610.372
平均饲料摄取量(kg/天)1至14天15至21天 0.2210.456 0.2110.446 0.2250.459 0.2160.466
饲料效率(kg饲料/kg增重)1至14天15至21天 1.4141.403 1.4391.280 1.4531.333 1.3441.227
在断奶后1至14天的两周内，GLN+GLU组的每日体重增加值最大，C组和GLU组居中，GLN组最小，但在这些组中未发现有统计学差异。在相同期间内饲料的摄入量，GLU组最大，C组和GLN+GLU组居中，GLN组最小，但与体重增加的情况类似，在这些组中未发现有统计学差异。关于饲料效率，在试验组中未发现有统计学差异，但与其它三组比较，GLN+GLU组趋向于表现出效率增加。在此后的7天内(断奶后15至21天)，每日体重增加值C组最小，GLU组和GLN组趋于增加，而GLN+GLU组进一步增加。关于饲料效率，发现与C组比较，GLN组和GLU组趋向于改进，在GLN+GLU组趋向于进一步改进。基于上述结果，通过在饲料中联合添加谷酰胺和谷氨酸改进了断奶小猪的体重增加效率和饲料效率。另外，联合使用谷酰胺和谷氨酸改进体重增加效率和饲料效率的效果优于单独添加谷酰胺或谷氨酸的效果。此外，还确认在结束提供试验饲料且给所有组饲喂普通饲料后，仍保持有这种改进体重增加效率和饲料效率的效果。
实施例4
恢复小肠绒毛的效果：
使用24头断奶小公猪，并分成4组(每组6头动物)，即对照组(C)、单独施用核酸组(N)、单独施用谷氨酸组(G)和施用核酸+谷氨酸混合物组(N+G)。小猪在平均17日龄时断奶。在断奶后1周内，给C组提供与实施例2表3所示相同的幼畜饲料。另外，给N组提供通过在幼畜饲料中以饲料重量的0.8％添加由啤酒酵母中提取的市售核糖核酸(由Kirin Brewery CO.，LTD制备)而制备的试验饲料，给G组提供通过在幼畜饲料中以饲料重量的1.2％添加结晶谷氨酸而制备的试验饲料，给N+G组提供通过在幼畜饲料中分别以饲料重量的0.12％和1.08％添加核糖核酸和谷氨酸而制备的试验饲料。在断奶后第七天，将所有小猪处死以收集小肠。将收集的小肠通过一般步骤制成组织切片后，实验光学显微镜测量绒毛长度和小囊(crypt)的厚度。结果如表6所示。
                       表6  试验结果
  C   N   G   N+G
十二指肠绒毛长度(μm)小囊厚度(μm) 318a126a 385b130ab 386b127a 420c138b
  空肠绒毛长度(μm)小囊厚度(μm) 303a119a 406b136b 387b115a 435c127b
  回肠绒毛长度(μm)小囊厚度(μm) 328a118a 344ab128b 361b116a 400c128b
a，b，c：不同上标之间有统计学显著差异(P＜0.10)
在断奶后第七天，在十二指肠中，N和G组的绒毛长度显著长于C组，N+G组的绒毛长度显著长于N和G组。在空肠和回肠中，与十二指肠的情况相似，N+G组的绒毛长度也显著长于其它组。关于小囊厚度，在十二指肠中，N+G组显著厚于C和G组，在空肠和回肠中，N组和N+G组显著厚于C和G组。基于上述结果，确认当同时在饲料中添加核酸和谷氨酸时，断奶小猪的绒毛长度变得更长且小囊厚度变得更厚。此外，这种效果明显大于单独添加核酸或谷氨酸的情况。由于这种结果表明小肠组织形态和功能的损害在N+G组最小，所以认为这种方法对于断奶小猪营养物质的消化和吸收以及预防传染性疾病是有显著帮助的。
本申请基于申请日为2000年5月20日的日本申请No.2000-155826，其全部内容作为参考而被引入本文。
虽然已详细并参照其具体实施方案对本发明进行了说明，但显而易见本领域普通技术人员在不偏离其精神和范围的条件下，还可对其进行各种修改和变化。这里引用的所有参考文献均全部吸收在其中。

Claims (4)

1.一种用于家畜饲料的组合物，该组合物由以下组分组成：
用于家畜的饲料；
添加量为饲料重量的0.05至2.5重量％的谷酰胺；
至少一种选自核酸和谷氨酸的添加剂，其中，所述核酸的添加量为饲料重量的0.01至2.5重量％，所述谷氨酸的添加量为饲料重量的0.05至2.5重量％；和
谷酰胺和至少一种选自核酸和谷氨酸添加剂的混合物的添加量为饲料重量的0.05至5重量％。
2.如权利要求1的组合物，其中所述用于家畜的饲料选自奶代用品、哺乳期饲料和幼畜饲料。
3.一种用于提高家畜体重增加效率和饲料效率的方法，包括给家畜施用权利要求1的用于家畜饲料的组合物。
4.如权利要求3的方法，其中在断奶期施用所述组合物。
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