JP2001231460A - 反芻動物が産生するメタンを抑制する反芻動物の飼育方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反芻動物の体に悪影響を与えないで、飼料の
エネルギー効率も向上させ、反芻動物の飼育、生産性を
も向上させつつ、メタンの生成を抑制し、且そのための
作業が容易で、経済的にも負担がなく長期間抑制効果を
有すると共に、反芻動物や反芻動物の肉や乳を食べる人
間に対しても安全な反芻動物の飼育方法を提供する。 【解決手段】 反芻動物の第一胃粘膜への物理的刺激
を、繊維質飼料を刺激物体にて代替して与え、反芻動物
への繊維質飼料の給与量を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は地球温暖化対策と
して、反芻動物が産生する温室効果の高いガスであるメ
タンを抑制する反芻動物の飼育方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】 反芻動物が産生し、その呼気より放出
されるメタンの抑制方法で一般に実施、普及されている
技術はないが、近年研究が進み、飼料給与技術として、
反芻動物の増体の為に行われているイオノフォア（モネ
ンシン、サリノマイシン等の抗生物質）を飼料に添加す
る方法又は脂肪酸又は脂肪酸カルシウムの投与、更には
新たにメタン抑制の為にハロゲン化合物の飼料への添加
給与、或はブロモクロロメタン又はフマル酸の飼料への
添加給与、による試験研究は進められており、既往の試
験結果としてメタン生成量の若干の低減化は認められて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 平成９年１２月に開
催された「気候変動に関する国際連合枠組条約第３回締
結国会議（地球温暖化防止京都会議）」において先進国
の温室効果ガスの削減目標が設定され、１９９０年を基
準年として２００８年から２０１２年まで温室効果ガス
を６％削減することが決定された。ここで、温室効果ガ
スの一つであるメタンは、家畜、特に牛等の反芻動物の
第一胃で、繊維質飼料が発酵する際に発生し、反芻動物
の呼気から放出されるメタンの量は国内発生量の２０％
以上と推定されており、６％削減の目標を達成するため
にも反芻動物の呼気から放出されるメタンの量を減少さ
せることが望まれている。

【０００４】ここで、通常牛等の反芻動物の飼育におい
ては、稲藁、牧乾草、山野草、ヘイキューブ、各種サイ
レージ等の粗飼料とトウモロコシ、大麦、小麦、大豆、
大豆粕、飼料米、エン麦、麦糠、大豆皮、ピートパル
プ、綿実等の濃厚飼料を混合して給与しているが、粗飼
料と濃厚飼料の混合比率により長所、短所がある。

【０００５】すなわち、濃厚飼料の割合を高くした濃厚
飼料多給条件下では、反芻動物の第一胃内で、飼料に含
有される炭水化物からピルビン酸が生成され、ピルビン
酸は酢酸、酪酸に成り、或はピルビン酸は乳酸又はオキ
ザロ酢酸のいずれかの経路を経てプロピオン酸になる
が、この場合、酢酸とプロピオン酸の比、すなわち、酢
酸／プロピオン酸比（Ａ／Ｐ比）が低くなる。つまり、
酢酸よりプロピオン酸を多く生成する。そして、プロピ
オン酸生成には水素が取り込まれ、水素が消費された分
だけ第一胃内の水素濃度が低下するので、水素を取り込
んでメタンを生成するメタン生成菌によるメタンの産生
量は少量となり、又、エネルギー効率も向上し、反芻動
物の飼育、生産性が向上するという長所がある。しか
し、粗飼料による第一胃の粘膜の刺激により促される咀
嚼、反芻による唾液分泌量の増加が少なく、第一胃内の
ｐＨを適正に維持することが出来ず、乳酸がプロピオン
酸に変換しないで乳酸のまま存在し、動物の体に悪影響
を与えると共に、第一胃内の発酵が円滑に行われなくな
ると共に、第一胃内の異常発酵、第四胃変位等の消化障
害等が発生しやすくなるという短所もある。

【０００６】一方、粗飼料の割合を高くした粗飼料多給
条件下では、粗飼料による第一胃の粘膜の刺激により促
される咀嚼、反芻による唾液分泌量の増加が多く、第一
胃内のｐＨを適正に維持することが出来るので、濃厚飼
料多給下の場合のような反芻動物の体に悪影響を与える
ことはない。しかし、反芻動物の第一胃内では、飼料に
含有される炭水化物からピルビン酸を経てアセチル燐酸
へ変換し、アセチル燐酸を経て酢酸へと変換する酢酸優
位の発酵へ進むが、この場合は水素が生成される反応な
ので、第一胃内の水素濃度の上昇が濃厚飼料多給下に比
べて高いと共に、ピルビン酸から生成されるギ酸は不安
定のため直ちに二酸化炭素と水素に分解されるので、水
素を取り込んでメタンを生成するメタン生成菌によって
メタンが大量に産生され、メタンは反芻動物の呼気とし
て大気中に排出されると共に、摂取した栄養成分よりの
エネルギーがメタンとなり排出されるので、飼料効率の
低下及び増体率の低下を招来するという短所がある。

【０００７】そこで、メタンの生成を少なくしつつ、反
芻動物の体に悪影響を与えないで、飼料のエネルギー効
率も向上させ、反芻動物の飼育、生産性をも向上させる
反芻動物の飼育方法が望まれており、上述のような試験
研究が進められ、一定の成果は認められてはいる。しか
し、これらの方法では、メタンの生成は２０％程度しか
低減できず、又、反芻動物の飼育期間中は毎日継続的に
添加投与の実施或は飼料内容の変更を実施しなければな
らず、作業が煩雑であると共に、経済的にも負担が大き
くかかり、更に、イオノフォア、ハロゲン化合物の飼料
への添加給与によるメタン生成抑制方法においては、こ
れらにより抑制されているメタン生成菌に耐性が出来る
ため長期的な抑制効果は認められないことが多い。又、
ハロゲン化合物やフマル酸等は毒性を有するので、これ
らの飼料への添加給与は反芻動物への影響及び食用とさ
れる反芻動物の肉や乳への影響が懸念され、直ちに実用
化は困難視されている。

【０００８】そこで、反芻動物の体に悪影響を与えない
で、飼料のエネルギー効率も向上させ、反芻動物の飼
育、生産性をも向上させつつ、メタンの生成をより抑制
し、且そのための作業が容易で、経済的にも負担がなく
長期間抑制効果を有すると共に、反芻動物や反芻動物の
肉や乳を食べる人間に対しても安全な反芻動物の飼育方
法が望まれていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 そこで、上記課題を解
決するため、反芻動物の第一胃粘膜への物理的刺激を、
繊維質飼料を刺激物体にて代替して与え、反芻動物への
繊維質飼料の給与量を減少させ、反芻動物が産生するメ
タンを抑制することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】 反芻動物の第一胃内に滞留し、
第二胃、第三胃、第四胃、腸等へ移動し、排泄されるこ
とがない刺激物体を反芻動物に経口投与する。投与時期
としては、反芻胃が構造的にも機能的にも発達し、成体
の反芻胃と同様な状態となり、第一胃の本来の機能であ
る摂取した飼料の消化即ち反芻、発酵分解作用が開始さ
れる時期が望ましく、牛の場合には生後月齢５ヶ月乃至
６ヶ月程度が望ましい。

【００１１】刺激物体は投与時には小径に形成され、第
一胃内において拡開膨張等により刺激部を突出させ、第
一胃から排出されない大径に構成させたものを使用す
る。特に刺激部は弾力性があることが望ましい。

【００１２】刺激物体の実施例を図に従って説明する。
１は刺激物体であり、２は基体、３は刺激部であり、基
体２は針金で形成し、刺激部３，３…を保持するもので
ある。刺激部３は合成樹脂を細片にして形成したもので
あり、その先端で、反芻動物の第一胃を刺激するもので
ある。刺激部３，３…は、針金製の基体２に挟持させ基
体２を捻ることにより刷子状に形成させる。この場合基
体２たる針金は一本を折返してその間に刺激部３，３…
を挟持させてもよく、数本の針金を使用してもよい。

【００１３】又、基体２は針金を使用せずに合成樹脂製
の芯、膨張性合成樹脂体等を使用し、刺激部３，３…を
植立乃至張出し或は接着等して形成してもよい。或は又
基体２は形状記憶合金乃至形状記憶樹脂を使用し、第一
胃内にて球状乃至膨れた形状になり、或はたわしの如き
型となすことも出来る。又、刺激部３は天然繊維を使用
してもよい。

【００１４】刺激物体１は第一胃内に滞留し、食道、口
腔に逆送されることなく且第二胃以降に排出されず且第
一胃内を自由に移動できることが可能な大きさに形成す
ることが要求される。この為特に牛に使用する場合は、
横断面の直径として１２cm程度、基体２の長さは１２cm
以下として形成することが推奨される。

【００１５】刺激物体１を反芻動物に投与する際には刺
激物体１をカプセル４内に挿入して行う。カプセル４は
紙、その他の薄膜を捲回し糊付けし、両端にキャップ４
１，４１を装着して形成する。或は紙、その他の薄膜を
捲回し糊付けし又は糊等にて固定し、小径の筒状乃至カ
プセル状に形成しておいてもよい。これらの紙、その他
の薄膜或は糊は極めて容易には解けず、反芻動物の咽
頭、食道では解けずに第一胃内にて溶解するものを使用
する。カプセル４又は紙等により束ねられた刺激物体１
の径は咽頭、食道通過にも障害のない３cm以内に形成す
るのが望ましい。

【００１６】刺激物体１の投与に際しては、咽頭に挿入
した管を通して反芻動物の咽頭に落下させ嚥下させる。
しかる後第一胃内に到着後拡開或は溶解し、収束して小
径に捲回されていた刺激物体１は復元拡大し、大径に戻
り、第一胃の運動に伴い第一胃内を自由に移動する。

【００１７】このようにして刺激物体１を適宜数投与し
た後、反芻動物に給与する飼料中の粗繊維率を、通常は
飼料中１０％から１３％程度とするところ７％程度と必
要最小限に留め、濃厚飼料を多給する。刺激物体１の投
与数として反芻動物の第一胃の大きさを考慮し、第一胃
の中で自由に移動することが可能であり、且充分な刺激
を第一胃の粘膜に与えることが可能な数とし、牛の場合
には刺激物体１を３個投与するのが適当である。

【００１８】この様にして第一胃内に投与された刺激物
体１，１…は第一胃の中で自由に移動し、本来粗飼料に
よって行われる充分な刺激を第一胃の粘膜に与え、咀
嚼、反芻を促して唾液分泌量を増加させて、第一胃内の
ｐＨを適正に維持する。又、第一胃内に投与された刺激
物体１，１…は主に粗飼料により引き起こされる第一胃
内のピルビン酸からの酢酸発酵を引き起こすことがない
ので、第一胃内の水素の濃度の上昇を抑えると共に、ピ
ルビン酸からギ酸が生成されることがなく、ギ酸の分解
による二酸化炭素と水素の発生を引き起こすことがない
ので、水素を取り込んでメタンを生成するメタン生成菌
によってメタンが産生されることがない。従って、粗飼
料に替えて刺激物体１，１…を投与することにより、第
一胃内のメタン生成量を抑制することになる。

【００１９】又、刺激物体１，１…は第一胃粘膜面に分
布している物理的リセプターを刺激する。その刺激がイ
ンパルスとなって迷走神経求心路を経て中枢に達し、中
枢より迷走神経遠心路を経て胃全体に分岐した迷走神経
により当初刺激を受けた部位だけではなく胃全体に伝導
され、胃運動が活発となり、第一胃内容物の通過速度を
速める。この結果増殖速度の遅いメタン生成菌が増殖を
しない間に第一胃内容物が下部消化器官に移動してメタ
ンの生成を抑制することが可能となる。

【００２０】

【実施例】次に本発明を実施例により説明する。第一胃
フィステルを装着したホルスタイン種去勢牛４頭（平均
体重６０２kg）を供試し、粗飼料としてチモシー乾草
（切断長１０ｃｍ）、濃厚飼料として圧ペン大麦、大豆
粕を使用し、粗飼料と濃厚飼料の比率を粗飼料７：濃厚
飼料９３（細胞壁物質含有１７％）で増体日量１．２kg
を満たす量を半量ずつ朝夕２回給与した。夫々３個の刺
激物体を投与する投与区、刺激物体を投与しない無投与
区に２頭ずつ分けて、反転試験法により馴致期、予備
期、本試験期それぞれ７日間の出納試験を行った。本試
験中の２日間、フード式呼吸試験装置によりメタン発生
量を測定した。又、全糞採取法により消化試験を行い、
第一胃回転時間及び第一胃内容液性状試験のため第一胃
内容液を経時的に採集した。

【００２１】その結果、図３に示すとおり乾物消化率は
投与区と無投与区の間に差はなかった。

【００２２】又、図４に示すとおり投与区の第一胃内溶
液中の酢酸濃度は、無投与区より１３〜３３％低く推移
した。

【００２３】また、図５に示すように、プロピオン酸に
対する酢酸の比率（Ａ／Ｐ比）は投与区が無投与区より
低く推移する傾向を示した。

【００２４】更に、表１に示すように乾物１kg摂取量あ
たりのメタン発生量は平均で投与区４．０Ｌ、無投与区
８．３Ｌと刺激物体の投与により平均で５６．２％減少
した。

【表１】

【００２５】又、表２に示すように１日あたりのメタン
発生量は平均で投与区４４．１Ｌ、無投与区９０．８Ｌ
と刺激物体の投与により平均で５６．２％減少した。

【表２】

【００２６】又、表３に示すように第一胃内容物の第一
胃回転時間、即ち第一胃内容物の通過時間は液体、個体
とも無投与の場合に比べ投与した方が速くなった。

【表３】

【００２７】

【発明の効果】 以上のように請求項１に記載の発明に
よれば、反芻動物の第一胃粘膜への物理的刺激を、繊維
質飼料を刺激物体にて代替して与え、反芻動物への繊維
質飼料の給与量を減少させ、反芻動物が産生するメタン
を抑制することとしたので、反芻動物へ飼料を給与する
際に濃厚飼料を多給することが可能となり、飼料のエネ
ルギー効率も向上させ、反芻動物の飼育、生産性をも向
上させることが出来ると共に、第一胃内のｐＨを適正に
維持することが出来、反芻動物の体に悪影響を及ぼすこ
とがない。更に、粗飼料により引き起こされる第一胃内
の酢酸発酵を抑え、水素濃度の上昇を抑制するので、反
芻動物及び反芻動物の肉や乳を食する人間への安全性を
十全に確保しつつ、反芻動物の第一胃内のメタン生成を
大幅に抑制することが可能である。

【００２８】又、請求項２に記載の発明によれば、反芻
動物の第一胃粘膜を刺激物体により刺激することによ
り、第一胃の胃運動を活発にし、第一胃内にある摂取し
た飼料の通過速度を速め、発育速度の遅いメタン生成菌
の増殖を抑え、反芻動物が産生するメタンを抑制するこ
ととしたので、メタンの生成を抑制することが可能とな
ると共に、摂取した飼料の栄養成分よりのエネルギーが
メタンに変換され、あい気として排出されるというエネ
ルギーの損失による飼料効率及び増体率の低下を防止す
ることが可能となる。

【００２９】又、請求項３に記載の発明によれば、反芻
動物の第一胃粘膜を刺激する刺激物体によって反芻胃内
の発酵をプロピオン酸型発酵に導き、反芻胃内の水素濃
度を低下させ、反芻胃内のメタン生成を抑制し、反芻動
物が産生するメタンを抑制することとしたので、反芻動
物の呼気による温室効果ガスの発生を減少させることが
可能となり、温室効果ガスの削減に貢献することができ
る。

【００３０】又、請求項４に記載の発明によれば、刺激
物体を反芻動物の第一胃に恒久的に滞留させることとし
たので、反芻動物の体に悪影響を与えないで、飼料のエ
ネルギー効率も向上させ、反芻動物の飼育、生産性をも
向上させつつ、メタンの生成をより抑制する飼育方法に
おける作業は反芻動物飼育期間完了時までに本発明の方
法開始時に１回の投与ですむので容易であり、経済的に
も負担がなく、且、恒久的に抑制効果を持続させること
が可能である。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に使用する刺激物体の一実施例斜視図

【図２】 本発明に使用する刺激物体の投与時の一実施
例斜視図

【図３】 本発明実施例における乾物消化率のグラフ図

【図４】 本発明実施例における酢酸濃度のグラフ図

【図５】 本発明実施例におけるＡ／Ｐ比のグラフ図

【符号の説明】

１ 刺激物体 ２ 基体 ３ 刺激部 ４ カプセル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598045977 安藤 貞 栃木県那須郡西那須野町千本松800 (71)出願人 598045988 西田 武弘 栃木県那須郡西那須野町千本松800 (71)出願人 500069932 高橋 敏能 山形県酒田市四ッ興野95 (71)出願人 500069943 永守 正篩 京都府京都市下京区西七条西石ヶ坪町７− ４ (72)発明者 福川 ▲たい▼一郎 栃木県那須郡西那須野町千本松800 (72)発明者 石田 元彦 栃木県那須郡西那須野町上赤田238−402 (72)発明者 安藤 貞 栃木県那須郡西那須野町千本松800 (72)発明者 西田 武弘 栃木県那須郡西那須野町千本松800 (72)発明者 高橋 敏能 山形県酒田市四ッ興野95 (72)発明者 堀口 健一 山形県鶴岡市大字高坂字古町５−３ (72)発明者 萱場 猛夫 山形県鶴岡市若葉町１番23号 (72)発明者 松山 裕城 山形県鶴岡市若葉町１番23号 (72)発明者 高田 保之 東京都国分寺市並木町３丁目32番37号 (72)発明者 小西 直樹 京都府京都市下京区西七条西石ヶ坪町７− ４ (72)発明者 樋口 道明 群馬県邑楽郡千代田町赤岩2712番地 Ｆターム(参考） 2B005 BA01 2B150 AA02 AB01 CE04 CE09 CE20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反芻動物の第一胃粘膜への物理的刺激
   を、繊維質飼料を刺激物体にて代替して与え、反芻動物
   への繊維質飼料の給与量を減少させ、反芻動物が産生す
   るメタンを抑制することを特徴とする反芻動物の飼育方
   法。
2. 【請求項２】 反芻動物の第一胃粘膜を刺激物体により
   刺激することにより、第一胃の胃運動を活発にし、第一
   胃内にある摂取した飼料の通過速度を速め、発育速度の
   遅いメタン生成菌の増殖を抑え、反芻動物が産生するメ
   タンを抑制することを特徴とする反芻動物の飼育方法。
3. 【請求項３】 反芻動物の第一胃粘膜を刺激する刺激物
   体によって反芻胃内の発酵をプロピオン酸型発酵に導
   き、反芻胃内の水素濃度を低下させ、反芻胃内のメタン
   生成を抑制し、反芻動物が産生するメタンを抑制するこ
   とを特徴とする反芻動物の飼育方法。
4. 【請求項４】 刺激物体を反芻動物の第一胃に恒久的に
   滞留させることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記
   載の反芻動物が産生するメタンを抑制する反芻動物の飼
   育方法。