JP2002500027A - 動物栄養組成物 - Google Patents
動物栄養組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
ポリヒドロキシアルカノエートを含む植物作物バイオマスを使用した、動物飼料の増加したエネルギー含量を提供する組成物が、開発された。1つの実施態様において、この組成物は、植物作物を収穫し、そして動物飼料として有用な形態へ加工するための従来技術を使用して、調製され得る。ここで、この植物またはその一部分はPHAを蓄積しており、好ましくは、植物組織の2乾燥重量%より多いPHAを蓄積している。好ましい実施態様において、PHAは、トウモロコシまたは脂肪種子において蓄積される。飼料組成物は、トウモロコシまたは脂肪種子の加工からのPHA含有粉餌副産物を含み得る。別の実施態様において、PHAは、植物(例えば、クローバー、アルファルファ、ソルガム、および貯蔵牧草用トウモロコシ)の緑色組織で提供され得る。
Description
【0001】 (発明の背景) 本発明は、一般的に、家畜のための動物飼料に関し、そしてより好ましくは、
その飼料の代謝可能なエネルギー含量を改善することに関する。
その飼料の代謝可能なエネルギー含量を改善することに関する。
【0002】 飼料は、肉産業の家畜の生産において主なコストである。そして動物の主な食
餌は、穀粒、特にトウモロコシおよび脂肪種子由来である。従って、飼料成分の
値を改善するための主な目的は、飼料の容量あたりの代謝可能なエネルギー含量
を増大させることである。この努力の一例は、Bergquistらに対する米
国特許第5,704,160号に記載される高油脂含量を有するトウモロコシの
開発である。
餌は、穀粒、特にトウモロコシおよび脂肪種子由来である。従って、飼料成分の
値を改善するための主な目的は、飼料の容量あたりの代謝可能なエネルギー含量
を増大させることである。この努力の一例は、Bergquistらに対する米
国特許第5,704,160号に記載される高油脂含量を有するトウモロコシの
開発である。
【0003】 新しい改良された植物種はまた、ポリマー(例えば、ポリ[(R)−3−ヒド
ロキシアルカノエート](PHA))の生産のような他の関連しない目的につい
ても開発されている。広範な産業的および生物医学的応用において有用なプラス
チック樹脂へとさらに加工するための、植物バイオマスからPHAを回収する方
法が、開発されている(WilliamsおよびPeoples,CHEMTE
CH 26:38−44(1996))。しばしば、PHAまたはそれらの誘導
体は、例えばPCT出願WO97/15681、WO 97/07230、およ
びWO 97/07229に記載される方法を使用して、特定の植物の脂肪種子
から回収されなければならない。しかし、全ての型の脂肪種子からPHAを抽出
することは、例えば、抽出処理の副産物(例えば、油脂および粉餌)が、十分な
値を有さない限り、経済的に可能でない。
ロキシアルカノエート](PHA))の生産のような他の関連しない目的につい
ても開発されている。広範な産業的および生物医学的応用において有用なプラス
チック樹脂へとさらに加工するための、植物バイオマスからPHAを回収する方
法が、開発されている(WilliamsおよびPeoples,CHEMTE
CH 26:38−44(1996))。しばしば、PHAまたはそれらの誘導
体は、例えばPCT出願WO97/15681、WO 97/07230、およ
びWO 97/07229に記載される方法を使用して、特定の植物の脂肪種子
から回収されなければならない。しかし、全ての型の脂肪種子からPHAを抽出
することは、例えば、抽出処理の副産物(例えば、油脂および粉餌)が、十分な
値を有さない限り、経済的に可能でない。
【0004】 従って、本発明の目的は、動物飼料製造物の代謝可能なエネルギー含量を増強
するための組成物および方法を提供することである。
するための組成物および方法を提供することである。
【0005】 本発明のさらなる目的は、ポリマーの生物学的製造(bioproducti
on)からの副産物の価値を増強するための組成物および方法を提供することで
ある。
on)からの副産物の価値を増強するための組成物および方法を提供することで
ある。
【0006】 (発明の要旨) ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)を含む植物作物バイオマスを使用し
た、動物飼料の増加させたエネルギー含量を提供する組成物は、本明細書中に開
示される。このPHAは、代謝可能であるべきであり、そして好ましくは、トラ
ンスジェニック細菌または作物種において生成される。この組成物は、植物作物
を収穫し、そして動物飼料として有用な形態に加工するための従来技術を使用し
て調製され得る。ここで、この植物またはその一部分は、PHAを蓄積し、好ま
しくは、植物組織の乾燥重量2%より多くのPHAを蓄積した。PHAを蓄積し
た植物はまた、育てられ得、そして収穫または続いて加工することなく動物によ
って直接的に消費され得る。
た、動物飼料の増加させたエネルギー含量を提供する組成物は、本明細書中に開
示される。このPHAは、代謝可能であるべきであり、そして好ましくは、トラ
ンスジェニック細菌または作物種において生成される。この組成物は、植物作物
を収穫し、そして動物飼料として有用な形態に加工するための従来技術を使用し
て調製され得る。ここで、この植物またはその一部分は、PHAを蓄積し、好ま
しくは、植物組織の乾燥重量2%より多くのPHAを蓄積した。PHAを蓄積し
た植物はまた、育てられ得、そして収穫または続いて加工することなく動物によ
って直接的に消費され得る。
【0007】 好ましい実施態様において、PHAは、トウモロコシまたは脂肪種子(例えば
、Brassica、ヒマワリ、ダイズ、綿実、およびアマ)中に蓄積される。
飼料組成物は、これらの脂肪種子由来の粉餌副産物を含み得る。この組成物はま
た、飼料添加物(例えば、動物脂肪および野菜脂肪、塩、リジン、コリン、メチ
オニン、ビタミンおよび無機質)を含み得る。別の実施態様において、PHAは
、植物(例えば、クローバー、アルファルファ、ソルガム、および貯蔵牧草用ト
ウモロコシ)の緑色組織で提供され得る。
、Brassica、ヒマワリ、ダイズ、綿実、およびアマ)中に蓄積される。
飼料組成物は、これらの脂肪種子由来の粉餌副産物を含み得る。この組成物はま
た、飼料添加物(例えば、動物脂肪および野菜脂肪、塩、リジン、コリン、メチ
オニン、ビタミンおよび無機質)を含み得る。別の実施態様において、PHAは
、植物(例えば、クローバー、アルファルファ、ソルガム、および貯蔵牧草用ト
ウモロコシ)の緑色組織で提供され得る。
【0008】 動物飼料製造物中に代謝可能なポリヒドロキシアルカノエートを蓄積するか、
またはポリヒドロキシアルカノエートを飼料製造物に添加するかのいずれかによ
って、動物飼料製造物の代謝可能なエネルギー含量を増強するための方法ととも
に、飼料組成物を調製するための方法が提供される。また、ポリヒドロキシアル
カノエートを含む植物部分を動物に与える工程を包含する、動物の成長速度を速
めるための方法が提供される。
またはポリヒドロキシアルカノエートを飼料製造物に添加するかのいずれかによ
って、動物飼料製造物の代謝可能なエネルギー含量を増強するための方法ととも
に、飼料組成物を調製するための方法が提供される。また、ポリヒドロキシアル
カノエートを含む植物部分を動物に与える工程を包含する、動物の成長速度を速
めるための方法が提供される。
【0009】 (発明の詳細な説明) PHAは、動物飼料における見かけの代謝可能なエネルギーに寄与し得ること
、そしてPHAは動物によって許容されることが発見された。これらの知見は、
本明細書中に開示される組成物および方法を導いた。1つの好ましい実施態様に
おいて、PHAは、トランスジェニック植物において生成され得、ここで、PH
Aが抽出される必要はないが、動物の栄養のためのエネルギーの補充供給源とし
て役立つ。別の好ましい実施態様において、PHA生合成遺伝子は、動物の飼料
として主に使用される植物の緑色組織において発現され得る。
、そしてPHAは動物によって許容されることが発見された。これらの知見は、
本明細書中に開示される組成物および方法を導いた。1つの好ましい実施態様に
おいて、PHAは、トランスジェニック植物において生成され得、ここで、PH
Aが抽出される必要はないが、動物の栄養のためのエネルギーの補充供給源とし
て役立つ。別の好ましい実施態様において、PHA生合成遺伝子は、動物の飼料
として主に使用される植物の緑色組織において発現され得る。
【0010】 (I.組成物成分) 本明細書中で開示される飼料組成物は、種々の動物(ウシ、家禽、ブタ、ヒツ
ジ、ヤギ、他の単胃動物家畜または反芻動物家畜、ならびに外来動物および動物
園の動物を含む)の栄養要求を提供または補充することが意図される。この組成
物は、PHAを含み、好ましくは、植物作物バイオマスといくつか組み合せたP
HAを含む。これは、動物に与えられ、そして動物によって消費される任意の植
物またはその一部分である。PHAは、好ましくは植物組織中の細胞内に蓄積さ
れる。
ジ、ヤギ、他の単胃動物家畜または反芻動物家畜、ならびに外来動物および動物
園の動物を含む)の栄養要求を提供または補充することが意図される。この組成
物は、PHAを含み、好ましくは、植物作物バイオマスといくつか組み合せたP
HAを含む。これは、動物に与えられ、そして動物によって消費される任意の植
物またはその一部分である。PHAは、好ましくは植物組織中の細胞内に蓄積さ
れる。
【0011】 (A.ポリヒドロキシアルカノエート) ポリ[(R)−3−ヒドロキシアルカノエート](PHA)は、生分解性およ
び生体適合性熱可塑性材料であり、再生可能資源から生成される。近年、単一ポ
リマーとしてみなされていたポリ−β−ヒドロキシブチレート(PHB)は、異
なるモノマー組成および広範な物理的特性を有する、広範なクラスのポリエステ
ルへと進展している。現在まで、約100の異なるモノマーがPHAポリマーに
組み込まれている(SteinbuechelおよびValentin、FEM
S Microbiol.Lett.128:219−28(1995))。P
HAが、それらの側鎖の長さおよび生合成経路に従って、2つの群に大きく分類
されることは有用である。短い側鎖を有するPHA(例えば、ポリヒドロキシブ
チレート(PHB)、R−3−ヒドロキシ酪酸単位のホモポリマー、 −OCR1R2(CR3R4)nCO− (1) ここで、nは、0または整数であり、そしてR1、R2、R3、およびR4は、それ
ぞれ、飽和および不飽和の炭化水素ラジカル;ハル(hal)−およびヒドロキ
シ置換ラジカル;ヒドロキシラジカル;ハロゲンラジカル;窒素置換ラジカル;
酸素置換ラジカル;および水素原子、から選択される)は、 結晶性熱可塑性樹脂であり、一方、長い側鎖を有するPHAは、より弾力性を有
する。前者は、約70年間知られており(LemoigneおよびRoukhe
lman,1925)、一方後者の物質は、1980年代初期に最初に同定され
た(deSmetら、J.Bacteriol.,154:870−78(19
83))。しかし、この指摘の前に、(R)−3−ヒドロキシ酪酸および5〜1
6の炭素原子を含む1つ以上の長い側鎖のヒドロキシ酸単位の両方を含む微生物
起源のPHAが、同定されている(SteinbuechelおよびWiese
、Appl.Microbiol.Biotechnol.37:691−97
(1992);Valentinら、Appl.Microbiol.Biot
echnol.36:507−14(1992);Valentinら、App
l.Microbiol.Biotechnol.40:710−16(199
4);Leeら、Appl.Microbiol.Biotechnol.42
:901−09(1995);Katoら、Appl.Microbiol.B
iotechnol.45:363−70(1996);Abeら、Int.J
.Biol.Macromol.16:115−19(1994);Valen
tinら、Appl.Microbiol.Biotechnol.46:26
1−67(1996);ならびに米国特許第4,876,331号)。2つの生
合成経路の組み合せは、おそらくヒドロキシ酸モノマーを提供する。これらの後
者のコポリマーは、PHB−co−HXと呼ばれ得る。特定の2成分コポリマー
の有用な例には、PHB−co−3−ヒドロキシヘキサノエートが挙げられる(
Brandlら、Int.J.Biol.Macromol.11:49−55
(1989);AmosおよびMcInerey、Arch.Microbio
l.155:103−06(1991);ならびにShiotaniらに対する
米国特許第5,292,860号)。化学合成方法はまた、適用試験に対するこ
の型のラセミ体PHBコポリマーを調製するために使用されている(PCT出願
WO 95/20614、WO 95/20615およびWO 96/2062
1)。
び生体適合性熱可塑性材料であり、再生可能資源から生成される。近年、単一ポ
リマーとしてみなされていたポリ−β−ヒドロキシブチレート(PHB)は、異
なるモノマー組成および広範な物理的特性を有する、広範なクラスのポリエステ
ルへと進展している。現在まで、約100の異なるモノマーがPHAポリマーに
組み込まれている(SteinbuechelおよびValentin、FEM
S Microbiol.Lett.128:219−28(1995))。P
HAが、それらの側鎖の長さおよび生合成経路に従って、2つの群に大きく分類
されることは有用である。短い側鎖を有するPHA(例えば、ポリヒドロキシブ
チレート(PHB)、R−3−ヒドロキシ酪酸単位のホモポリマー、 −OCR1R2(CR3R4)nCO− (1) ここで、nは、0または整数であり、そしてR1、R2、R3、およびR4は、それ
ぞれ、飽和および不飽和の炭化水素ラジカル;ハル(hal)−およびヒドロキ
シ置換ラジカル;ヒドロキシラジカル;ハロゲンラジカル;窒素置換ラジカル;
酸素置換ラジカル;および水素原子、から選択される)は、 結晶性熱可塑性樹脂であり、一方、長い側鎖を有するPHAは、より弾力性を有
する。前者は、約70年間知られており(LemoigneおよびRoukhe
lman,1925)、一方後者の物質は、1980年代初期に最初に同定され
た(deSmetら、J.Bacteriol.,154:870−78(19
83))。しかし、この指摘の前に、(R)−3−ヒドロキシ酪酸および5〜1
6の炭素原子を含む1つ以上の長い側鎖のヒドロキシ酸単位の両方を含む微生物
起源のPHAが、同定されている(SteinbuechelおよびWiese
、Appl.Microbiol.Biotechnol.37:691−97
(1992);Valentinら、Appl.Microbiol.Biot
echnol.36:507−14(1992);Valentinら、App
l.Microbiol.Biotechnol.40:710−16(199
4);Leeら、Appl.Microbiol.Biotechnol.42
:901−09(1995);Katoら、Appl.Microbiol.B
iotechnol.45:363−70(1996);Abeら、Int.J
.Biol.Macromol.16:115−19(1994);Valen
tinら、Appl.Microbiol.Biotechnol.46:26
1−67(1996);ならびに米国特許第4,876,331号)。2つの生
合成経路の組み合せは、おそらくヒドロキシ酸モノマーを提供する。これらの後
者のコポリマーは、PHB−co−HXと呼ばれ得る。特定の2成分コポリマー
の有用な例には、PHB−co−3−ヒドロキシヘキサノエートが挙げられる(
Brandlら、Int.J.Biol.Macromol.11:49−55
(1989);AmosおよびMcInerey、Arch.Microbio
l.155:103−06(1991);ならびにShiotaniらに対する
米国特許第5,292,860号)。化学合成方法はまた、適用試験に対するこ
の型のラセミ体PHBコポリマーを調製するために使用されている(PCT出願
WO 95/20614、WO 95/20615およびWO 96/2062
1)。
【0012】 本組成物において有用なPHAは、代謝可能であるべきである。本明細書中で
使用される場合、語句「代謝可能なポリヒドロキシアルカノエート」とは、PH
Aが動物によって消化されて、利用可能なエネルギー源を動物に提供し得ること
を意味する。
使用される場合、語句「代謝可能なポリヒドロキシアルカノエート」とは、PH
Aが動物によって消化されて、利用可能なエネルギー源を動物に提供し得ること
を意味する。
【0013】 動物の分野において有用なPHAは、化学的手段、生物学的手段、または物理
的手段のいずれかによってPHAポリマーから誘導される化合物を含む。PHA
ポリマーまたはそれらの誘導体は、式1の式によって定義される反復単位を含み
得る。これらの反復単位は、ホモポリマーの場合のように同じであり得、または
例えば、コポリマーもしくはターポリマーの場合のように2つ以上の単位から選
択され得る。PHAポリマーは、PHAを含む植物バイオマスの加工の間に、オ
リゴマー、モノマー、ダイマー、トリマーなどに転化され得る。例えば、PHA
バイオマスは、化学試剤(例えば、酸、塩基、金属イオン、水溶液および有機溶
液、酸化剤および還元剤、求核試薬および求電子試薬、フリーラジカル)での処
理に、および/または除去または再配列プロセスを生じる条件に、供され得る。
的手段のいずれかによってPHAポリマーから誘導される化合物を含む。PHA
ポリマーまたはそれらの誘導体は、式1の式によって定義される反復単位を含み
得る。これらの反復単位は、ホモポリマーの場合のように同じであり得、または
例えば、コポリマーもしくはターポリマーの場合のように2つ以上の単位から選
択され得る。PHAポリマーは、PHAを含む植物バイオマスの加工の間に、オ
リゴマー、モノマー、ダイマー、トリマーなどに転化され得る。例えば、PHA
バイオマスは、化学試剤(例えば、酸、塩基、金属イオン、水溶液および有機溶
液、酸化剤および還元剤、求核試薬および求電子試薬、フリーラジカル)での処
理に、および/または除去または再配列プロセスを生じる条件に、供され得る。
【0014】 本明細書に開示される組成物における使用のために好ましいPHAとしては、
ポリヒドロキシブチレート、ならびにD−3−ヒドロキシブチレートモノマー、
D−3−ヒドロキシヘキサノエートモノマー、D−3ヒドロキシオクタノエート
モノマー、および/またはD−3−ヒドロキシデカノエートモノマーを含むコポ
リマーが挙げられる。
ポリヒドロキシブチレート、ならびにD−3−ヒドロキシブチレートモノマー、
D−3−ヒドロキシヘキサノエートモノマー、D−3ヒドロキシオクタノエート
モノマー、および/またはD−3−ヒドロキシデカノエートモノマーを含むコポ
リマーが挙げられる。
【0015】 (B.他の飼料成分) 動物の栄養組成物は、他の植物成分を含み、これは、PHAの特定の供給源に
依存し得る。例えば、PHAは、種子粉餌とともに提供され得、ここで、このP
HAは、脂肪種子において生成される。PHA含有粉餌であり得るかまたは飼料
組成物の別の非PHA含有成分として提供され得る粉餌の例は、黄色トウモロコ
シ、アマ、綿実、カノーラ、およびヒマワリを含む。あるいは、このPHAは、
植物(例えば、アルファルファ、ソルガム、および貯蔵牧草用トウモロコシ(s
ilage corn))の緑色組織とともに提供され得る。
依存し得る。例えば、PHAは、種子粉餌とともに提供され得、ここで、このP
HAは、脂肪種子において生成される。PHA含有粉餌であり得るかまたは飼料
組成物の別の非PHA含有成分として提供され得る粉餌の例は、黄色トウモロコ
シ、アマ、綿実、カノーラ、およびヒマワリを含む。あるいは、このPHAは、
植物(例えば、アルファルファ、ソルガム、および貯蔵牧草用トウモロコシ(s
ilage corn))の緑色組織とともに提供され得る。
【0016】 この組成物は、例えば、動物の栄養要求を補充するため、またはその成長速度
を速めるために添加物を含み得る。これらの添加物は、動物および植物の脂肪、
塩、リジン、コリン、メチオニン、ビタミン、および無機質を含む。この組成物
は、例えば、Feed Stuffs,70(30)(1998)に記載される
ような当該分野で公知の他の成分を含み得る。
を速めるために添加物を含み得る。これらの添加物は、動物および植物の脂肪、
塩、リジン、コリン、メチオニン、ビタミン、および無機質を含む。この組成物
は、例えば、Feed Stuffs,70(30)(1998)に記載される
ような当該分野で公知の他の成分を含み得る。
【0017】 (II.動物の栄養組成物の作製) この組成物は、植物またはその一部がPHAを、好ましくは植物組織の乾燥重
量の2%より多く、蓄積したというさらなる必要条件を含んで、植物作物を収穫
し、そして動物の飼料として有用な形態に加工するための従来技術を用いて調製
され得る。PHAを蓄積した植物はまた、増殖され、そして収穫またはさらなる
加工を伴わずに動物によって直接消費され得る。これらは、PHAが発現される
か、部分精製されるか、または単離され、次いで動物の飼料に添加される形態の
、発酵によって、または組換え宿主における発現によって誘導されるPHAを含
む。
量の2%より多く、蓄積したというさらなる必要条件を含んで、植物作物を収穫
し、そして動物の飼料として有用な形態に加工するための従来技術を用いて調製
され得る。PHAを蓄積した植物はまた、増殖され、そして収穫またはさらなる
加工を伴わずに動物によって直接消費され得る。これらは、PHAが発現される
か、部分精製されるか、または単離され、次いで動物の飼料に添加される形態の
、発酵によって、または組換え宿主における発現によって誘導されるPHAを含
む。
【0018】 (A.一般的なPHAの調製) PHAは、生物学的供給源(例えば、天然でPHAを生成する微生物、または
培養条件および食糧の操作によってPHAを生成するように誘導され得る微生物
、またはPHAを生成するように遺伝子操作された微生物もしくは高等生物(例
えば、植物))から調製され得る。これらのポリマーをトランスジェニック細菌
および作物種において生成し得ることが経済的理由から特に望ましい。このよう
な生成方法は、Peoplesらに対する米国特許第5,245,023号;P
eoplesらに対する米国特許第5,250,430号;Somervill
eらに対する米国特許第5,610,041号;Somervilleらに対す
る米国特許第5,650,555号(これらは参考として援用される)に記載さ
れる。これらの生成方法を記載する他の刊行物は、PCT出願WO 91/00
917、WO 92/19747、WO 93/02187、WO 93/02
194、およびWO 94/12014;Poirierら,Science
256:520−23(1992);ならびにMittendorfら,Pro
d.Proc.Nat’1 Acta 95:13397−402(1998)
を含む。
培養条件および食糧の操作によってPHAを生成するように誘導され得る微生物
、またはPHAを生成するように遺伝子操作された微生物もしくは高等生物(例
えば、植物))から調製され得る。これらのポリマーをトランスジェニック細菌
および作物種において生成し得ることが経済的理由から特に望ましい。このよう
な生成方法は、Peoplesらに対する米国特許第5,245,023号;P
eoplesらに対する米国特許第5,250,430号;Somervill
eらに対する米国特許第5,610,041号;Somervilleらに対す
る米国特許第5,650,555号(これらは参考として援用される)に記載さ
れる。これらの生成方法を記載する他の刊行物は、PCT出願WO 91/00
917、WO 92/19747、WO 93/02187、WO 93/02
194、およびWO 94/12014;Poirierら,Science
256:520−23(1992);ならびにMittendorfら,Pro
d.Proc.Nat’1 Acta 95:13397−402(1998)
を含む。
【0019】 植物作物バイオマスから誘導される場合、PHAバイオマスは、破砕(cru
shing)、粉砕(grinding)、攪拌、加熱、冷却、圧縮、減圧、超
音波処理、遠心分離、および/もしくは放射線処理、アルファルファまたはトウ
モロコシのバイオマスの加工に代表的である、任意の他の認識される手順に供し
得る。このようなプロセスの一例は、Koegelらに対する米国特許第5,8
24,779号に記載される。
shing)、粉砕(grinding)、攪拌、加熱、冷却、圧縮、減圧、超
音波処理、遠心分離、および/もしくは放射線処理、アルファルファまたはトウ
モロコシのバイオマスの加工に代表的である、任意の他の認識される手順に供し
得る。このようなプロセスの一例は、Koegelらに対する米国特許第5,8
24,779号に記載される。
【0020】 (B.脂肪種子および他の植物部分由来のPHA) 好ましい実施態様では、PHAは、植物の部分に由来する。例えば、より好ま
しい実施態様では、組成物は、PHA含有脂肪種子または脂肪種子加工の副産物
(例えば、粉餌)を含む。脂肪種子粉餌は、しばしば、動物の飼料産業において
利用される。それゆえ、当業者は、脂肪種子からのPHAの部分的抽出後に残る
脂肪種子粉餌を、動物の飼料の製造における使用のために容易に適用し得る。P
CT出願WO 97/15681は、ある範囲のPHAまたはそれらの誘導体を
脂肪種子から回収するための方法を記載する。多数の他のアプローチもまた、例
えばPCT出願WO 97/07230およびWO 97/07229における
ように記載されている。
しい実施態様では、組成物は、PHA含有脂肪種子または脂肪種子加工の副産物
(例えば、粉餌)を含む。脂肪種子粉餌は、しばしば、動物の飼料産業において
利用される。それゆえ、当業者は、脂肪種子からのPHAの部分的抽出後に残る
脂肪種子粉餌を、動物の飼料の製造における使用のために容易に適用し得る。P
CT出願WO 97/15681は、ある範囲のPHAまたはそれらの誘導体を
脂肪種子から回収するための方法を記載する。多数の他のアプローチもまた、例
えばPCT出願WO 97/07230およびWO 97/07229における
ように記載されている。
【0021】 動物の飼料中のPHAの量は、部分的に、脂肪種子中に蓄積したPHAの最初
の量、ならびに存在する場合は、PHA抽出の程度に依存する。脂肪種子の例は
、Brassica、ヒマワリ、ダイズ、綿実、およびアマを含む。PHAが脂
肪種子(例えば、Brassica、ヒマワリ、ダイズ、もしくは綿実、または
トウモロコシ)において生成され、ここで、PHAのレベルが経済的抽出などの
ために充分なほど高くないかもしれない場合、PHA含有脂肪種子は、依然とし
て強化された値を提供し得る。例えば、この油は、PCT出願WO 97/15
681に記載される通りに回収され得、そしてPHA含有粉餌は動物の飼料処方
物中のエネルギー強化粉餌として用いられ得る。
の量、ならびに存在する場合は、PHA抽出の程度に依存する。脂肪種子の例は
、Brassica、ヒマワリ、ダイズ、綿実、およびアマを含む。PHAが脂
肪種子(例えば、Brassica、ヒマワリ、ダイズ、もしくは綿実、または
トウモロコシ)において生成され、ここで、PHAのレベルが経済的抽出などの
ために充分なほど高くないかもしれない場合、PHA含有脂肪種子は、依然とし
て強化された値を提供し得る。例えば、この油は、PCT出願WO 97/15
681に記載される通りに回収され得、そしてPHA含有粉餌は動物の飼料処方
物中のエネルギー強化粉餌として用いられ得る。
【0022】 (C.緑色組織由来のPHA) 別の実施態様では、PHAは、植物の緑色組織において生成され得る。この方
法では、PHA生合成に関する酵素は、例えば、導入遺伝子から発現されるこの
酵素を、葉緑体標的化ペプチドを用いて標的化することにより、葉緑体に指向さ
れるべきである。葉緑体における高レベルのPHBを達成するための方法は、例
えば、Somervilleらに対する米国特許第5,610,041号に記載
される。このアプローチでの使用のために適切な植物は、クローバー、アルファ
ルファ、ソルガム、および貯蔵牧草用トウモロコシを含む。PHA含有緑色組織
は、動物の飼料としての使用のために適切な形態へと、例えば、Mendesら
に対する米国特許第5,657,621号およびBesnardに対する米国特
許第5,653,042号に記載されるような、当業者に公知の従来のプロセス
を用いて加工され得る。
法では、PHA生合成に関する酵素は、例えば、導入遺伝子から発現されるこの
酵素を、葉緑体標的化ペプチドを用いて標的化することにより、葉緑体に指向さ
れるべきである。葉緑体における高レベルのPHBを達成するための方法は、例
えば、Somervilleらに対する米国特許第5,610,041号に記載
される。このアプローチでの使用のために適切な植物は、クローバー、アルファ
ルファ、ソルガム、および貯蔵牧草用トウモロコシを含む。PHA含有緑色組織
は、動物の飼料としての使用のために適切な形態へと、例えば、Mendesら
に対する米国特許第5,657,621号およびBesnardに対する米国特
許第5,653,042号に記載されるような、当業者に公知の従来のプロセス
を用いて加工され得る。
【0023】 本発明は、以下の非限定的な実施例を参照することによりさらに理解される。
【0024】 (実施例1:PMBおよびPMOの動物の飼料組成物の評価) (材料および方法) ブロイラーのヒヨコの見かけの代謝可能なエネルギー(AME)モデル手順を
実施して、2つの型のPHA(ポリヒドロキシブチレート(PHB)およびポリ
ヒドロキシオクタノエート(PHO))の見かけの代謝可能なエネルギーを評価
した。AMEモデル手順は、当該分野で公知であり、そして例えば、Lauri
nら,Poult.Sci.,64(5):969−78(1985);Bai
dooら,Poult.Sci.,70(10):2102−07(1991)
;Wisemanら,Poult.Sci.,70(7):1527−33(1
991);Friesenら,Poult.Sci.,71(10):1710
−21(1992);Blanchら,Poult.Sci.,74(8):1
335−40(1995);Leeら,Poult.Sci.,74(8):1
341−8(1995);Scottら,Poult.Sci.,76(4):
594−98(1997);およびScottら,Poult.Sci.,77
(3):449−55(1998)に記載される。
実施して、2つの型のPHA(ポリヒドロキシブチレート(PHB)およびポリ
ヒドロキシオクタノエート(PHO))の見かけの代謝可能なエネルギーを評価
した。AMEモデル手順は、当該分野で公知であり、そして例えば、Lauri
nら,Poult.Sci.,64(5):969−78(1985);Bai
dooら,Poult.Sci.,70(10):2102−07(1991)
;Wisemanら,Poult.Sci.,70(7):1527−33(1
991);Friesenら,Poult.Sci.,71(10):1710
−21(1992);Blanchら,Poult.Sci.,74(8):1
335−40(1995);Leeら,Poult.Sci.,74(8):1
341−8(1995);Scottら,Poult.Sci.,76(4):
594−98(1997);およびScottら,Poult.Sci.,77
(3):449−55(1998)に記載される。
【0025】 この実験について、PHBを、20L発酵槽において150g/Lより大きな
細胞密度まで増殖させたAlcaliugenes eutrophus細胞か
ら回収した。発酵の最後に、細胞は、約65重量%のPHBを含んでいた。PH
B顆粒を精製するために、細胞を溶解し、そして界面活性剤の存在下でプロテア
ーゼで処理した。この処理の後、この顆粒を遠心分離により回収し、そして蒸留
水を用いて徹底的に洗浄し、過酸化水素で処理し、そして再度洗浄した。
細胞密度まで増殖させたAlcaliugenes eutrophus細胞か
ら回収した。発酵の最後に、細胞は、約65重量%のPHBを含んでいた。PH
B顆粒を精製するために、細胞を溶解し、そして界面活性剤の存在下でプロテア
ーゼで処理した。この処理の後、この顆粒を遠心分離により回収し、そして蒸留
水を用いて徹底的に洗浄し、過酸化水素で処理し、そして再度洗浄した。
【0026】 PHO顆粒を、20L発酵槽中でオクタン酸を唯一の炭素源として用いて増殖
させて、100g/Lを超える細胞密度を得たPsuedomonas put
ida細胞から抽出した。この細胞は、45重量%を超えるPHOポリマーを含
んでいた。PHOポリマーの組成のガスクロマトグラフィー分析は、このPHO
ポリマーが、90%ヒドロキシオクタノエート単位および10%ヒドロキシヘキ
サノエート単位のコポリマーであることを示した。このPHO顆粒を、細胞溶解
、プロテアーゼ処理、および遠心分離/洗浄に続いて回収した。
させて、100g/Lを超える細胞密度を得たPsuedomonas put
ida細胞から抽出した。この細胞は、45重量%を超えるPHOポリマーを含
んでいた。PHOポリマーの組成のガスクロマトグラフィー分析は、このPHO
ポリマーが、90%ヒドロキシオクタノエート単位および10%ヒドロキシヘキ
サノエート単位のコポリマーであることを示した。このPHO顆粒を、細胞溶解
、プロテアーゼ処理、および遠心分離/洗浄に続いて回収した。
【0027】 (結果) 植物バイオマスサンプルを、それらの見かけの代謝可能なエネルギーについて
、ブロイラーのヒヨコのAMEモデルを用いて評価した。基本的な開始粉餌の組
成を、以下の表1および2に示す。PHBまたはPHOを含有する粉餌サンプル
を、表3に示す組成を有するように作製した。サンプルP1〜P6を、表3を参
照して記載する。サンプルP1(これは、さらなる水を含んでいた)およびP6
(これは、ダイズ油を含んでいた)を、ネガティブコントロールおよびポジティ
ブコントロールとして用いた。サンプルP2およびP3は、ポリヒドロキシブチ
レート(PHB)を含んでおり、そしてP4およびP5は、ポリ(3−ヒドロキ
シオクタノエート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)(PHO)を含んでい
た。
、ブロイラーのヒヨコのAMEモデルを用いて評価した。基本的な開始粉餌の組
成を、以下の表1および2に示す。PHBまたはPHOを含有する粉餌サンプル
を、表3に示す組成を有するように作製した。サンプルP1〜P6を、表3を参
照して記載する。サンプルP1(これは、さらなる水を含んでいた)およびP6
(これは、ダイズ油を含んでいた)を、ネガティブコントロールおよびポジティ
ブコントロールとして用いた。サンプルP2およびP3は、ポリヒドロキシブチ
レート(PHB)を含んでおり、そしてP4およびP5は、ポリ(3−ヒドロキ
シオクタノエート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)(PHO)を含んでい
た。
【0028】 表3に示す結果は、PHBおよびPHOが、ブロイラーのヒヨコに対して改善
されたエネルギーを提供することを示す。さらに、これらの結果は、PHAから
利用可能なエネルギーが、炭水化物と油との間の範囲に存在することを示し、こ
のことは、PHAの中間酸化状態およびエネルギー含量を示す。表3における「
食物レベル(Dietary Level)」は、サンプルにおけるPHA(ま
たはダイズ油)の重量パーセントを示す。
されたエネルギーを提供することを示す。さらに、これらの結果は、PHAから
利用可能なエネルギーが、炭水化物と油との間の範囲に存在することを示し、こ
のことは、PHAの中間酸化状態およびエネルギー含量を示す。表3における「
食物レベル(Dietary Level)」は、サンプルにおけるPHA(ま
たはダイズ油)の重量パーセントを示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年2月28日(2000.2.28)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】 (II.動物の栄養組成物の作製) この組成物は、植物またはその一部がPHAを、好ましくは植物組織の乾燥重
量の2%より多く、より好ましくは5%より多く蓄積したというさらなる必要条
件を含んで、植物作物を収穫し、そして動物の飼料として有用な形態に加工する
ための従来技術を用いて調製され得る。PHAを蓄積した植物はまた、増殖され
、そして収穫またはさらなる加工を伴わずに動物によって直接消費され得る。こ
れらは、PHAが発現されるか、部分精製されるか、または単離され、次いで動
物の飼料に添加される形態の、発酵によって、または組換え宿主における発現に
よって誘導されるPHAを含む。
量の2%より多く、より好ましくは5%より多く蓄積したというさらなる必要条
件を含んで、植物作物を収穫し、そして動物の飼料として有用な形態に加工する
ための従来技術を用いて調製され得る。PHAを蓄積した植物はまた、増殖され
、そして収穫またはさらなる加工を伴わずに動物によって直接消費され得る。こ
れらは、PHAが発現されるか、部分精製されるか、または単離され、次いで動
物の飼料に添加される形態の、発酵によって、または組換え宿主における発現に
よって誘導されるPHAを含む。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】 (A.一般的なPHAの調製) PHAは、生物学的供給源(例えば、天然でPHAを生成する微生物、または
培養条件および食糧の操作によってPHAを生成するように誘導され得る微生物
、またはPHAを生成するように遺伝子操作された微生物もしくは高等生物(例
えば、植物))から調製され得る。これらのポリマーをトランスジェニック細菌
および作物種において生成し得ることが経済的理由から特に望ましい。このよう
な生成方法は、Peoplesらに対する米国特許第5,245,023号;P
eoplesらに対する米国特許第5,250,430号;Somervill
eらに対する米国特許第5,610,041号;Somervilleらに対す
る米国特許第5,650,555号に記載される。これらの生成方法を記載する
他の刊行物は、PCT出願WO 91/00917、WO 92/19747、
WO 93/02187、WO 93/02194、およびWO 94/120
14;Poirierら,Science 256:520−23(1992)
;ならびにMittendorfら,Prod.Proc.Nat’1 Act
a 95:13397−402(1998)を含む。
培養条件および食糧の操作によってPHAを生成するように誘導され得る微生物
、またはPHAを生成するように遺伝子操作された微生物もしくは高等生物(例
えば、植物))から調製され得る。これらのポリマーをトランスジェニック細菌
および作物種において生成し得ることが経済的理由から特に望ましい。このよう
な生成方法は、Peoplesらに対する米国特許第5,245,023号;P
eoplesらに対する米国特許第5,250,430号;Somervill
eらに対する米国特許第5,610,041号;Somervilleらに対す
る米国特許第5,650,555号に記載される。これらの生成方法を記載する
他の刊行物は、PCT出願WO 91/00917、WO 92/19747、
WO 93/02187、WO 93/02194、およびWO 94/120
14;Poirierら,Science 256:520−23(1992)
;ならびにMittendorfら,Prod.Proc.Nat’1 Act
a 95:13397−402(1998)を含む。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピープルズ, オリバー ピー. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02174, アーリントン, ラドクリフ ロード 27 (72)発明者 サンダース, コート アメリカ合衆国 アイオワ 50325, ク ライブ, ピンクレスト レーン 13188 (72)発明者 ニコルス, スコット アメリカ合衆国 アイオワ 50131, ジ ョンストン, セレス サークル 6799 (72)発明者 ビーチ, ラリー アメリカ合衆国 アイオワ 50311, デ モイン, マコケタ ドライブ 3939 Fターム(参考) 2B030 AA02 AA07 AD09 2B150 AA02 AA03 AA05 AA20 AB02 CA24 CA25 CE05 CE07 CE20 DA06 DA48 DD11 DD31 DE01 DH35
Claims (19)
- 【請求項1】 代謝可能なポリヒドロキシアルカノエートを含む、動物飼料
組成物。 - 【請求項2】 前記ポリヒドロキシアルカノエートが植物またはその一部分
由来である、請求項1に記載の動物飼料組成物。 - 【請求項3】 前記ポリヒドロキシアルカノエートが細菌由来である、請求
項1に記載の動物飼料組成物。 - 【請求項4】 前記植物が、クローバー、トウモロコシ、ソルガム、および
アルファルファからなる群より選択される、請求項2に記載の動物飼料組成物。 - 【請求項5】 前記ポリヒドロキシアルカノエートが脂肪種子において生成
される、請求項2に記載の動物飼料組成物。 - 【請求項6】 前記脂肪種子がBrassica、ヒマワリ、ダイズ、カノ
ーラ、アマ、および綿実からなる群より選択される、請求項4に記載の動物飼料
組成物。 - 【請求項7】 前記ポリヒドロキシアルカノエートが、ポリヒドロキシブチ
レートである、請求項1に記載の動物飼料組成物。 - 【請求項8】 前記ポリヒドロキシアルカノエートが、D−3−ヒドロキシ
ブチレート、D−3−ヒドロキシヘキサノエート、D−3−ヒドロキシオクタノ
エート、およびD−3−ヒドロキシデカノエートからなる群より選択されるモノ
マーを含むコポリマーである、請求項1に記載の動物飼料組成物。 - 【請求項9】 タンパク質、黄色トウモロコシ、脂肪種子粉餌、野菜の脂肪
、リジン、コリン、ビタミン、無機質、およびそれらの混合物からなる群より選
択される成分をさらに含む、請求項1に記載の動物飼料組成物。 - 【請求項10】 動物飼料製造物の代謝可能なエネルギー含量を増強するた
めの方法であって、該方法は、 動物の飼料において使用される植物中の代謝可能なポリヒドロキシアルカノエ
ートを蓄積する工程、 を包含する、方法。 - 【請求項11】 前記ポリヒドロキシアルカノエートが2重量%より多い量
で前記植物中に蓄積される、請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 前記ポリヒドロキシアルカノエートが前記植物の種子中に
蓄積される、請求項10に記載の方法。 - 【請求項13】 前記ポリヒドロキシアルカノエートが前記植物の緑色組織
中に蓄積される、請求項10に記載の方法。 - 【請求項14】 前記植物が、クローバー、トウモロコシ、ソルガム、アル
ファルファ、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項10に記
載の方法。 - 【請求項15】 動物の成長速度を速めるための方法であって、該動物に、
植物の一部分、または植物の一部分もしくはポリヒドロキシアルカノエートを含
む組成物を与える工程、 を包含する、方法。 - 【請求項16】 飼料を与えられる前記動物が単胃動物または反芻動物であ
る、請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】 動物飼料製造物の代謝可能なエネルギー含量を増強するた
めの方法であって、該方法は、 代謝可能なポリヒドロキシアルカノエートを該動物飼料製造物に添加する工程
、 を包含する、方法。 - 【請求項18】 2乾燥重量%より多い量のポリヒドロキシアルカノエート
を含む植物であって、ここで、該植物がクローバー、トウモロコシ、ソルガム、
およびアルファルファからなる群より選択される、植物。 - 【請求項19】 該ポリヒドロキシアルカノエートの量が5乾燥重量%より
多い、請求項18に記載の植物。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US7063098P | 1998-01-07 | 1998-01-07 | |
US60/070,630 | 1998-01-07 | ||
PCT/US1999/000259 WO1999034687A1 (en) | 1998-01-07 | 1999-01-07 | Animal nutrition compositions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002500027A true JP2002500027A (ja) | 2002-01-08 |
Family
ID=22096466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000527156A Withdrawn JP2002500027A (ja) | 1998-01-07 | 1999-01-07 | 動物栄養組成物 |
Country Status (9)
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EP (1) | EP1045642B1 (ja) |
JP (1) | JP2002500027A (ja) |
AT (1) | ATE227088T1 (ja) |
AU (1) | AU748733B2 (ja) |
CA (1) | CA2317314C (ja) |
DE (1) | DE69903792T2 (ja) |
DK (1) | DK1045642T3 (ja) |
WO (1) | WO1999034687A1 (ja) |
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