JP2015140347A

JP2015140347A - 家畜の暑熱ストレス軽減剤

Info

Publication number: JP2015140347A
Application number: JP2014016175A
Authority: JP
Inventors: 幹佐藤; Miki Sato; 嘉昭小原; Yoshiaki Obara; 飯島　淳; Atsushi Iijima; 淳飯島; 兼一中野; Kenichi Nakano
Original assignee: Meiji Feed Co Ltd
Current assignee: Meiji Feed Co Ltd
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2015-08-03
Anticipated expiration: 2034-01-30
Also published as: JP5894615B2

Abstract

【課題】家畜（例えば乳牛、肉牛など）の暑熱時における飼料摂取量減少といったような暑熱ストレスを軽減させることが可能な、経口投与又は給与によって十分な効果を発揮する、安全性の高い有効成分を用いた製剤及び方法等を提供する。【解決手段】家畜に対し、有効成分としてトレハロースを経口投与又は給与することにより、温度湿度指数（ＴＨＩ）が７２以上となるような暑熱時における家畜の飼料摂取量減少等を抑制して、その暑熱ストレスを軽減する。【選択図】なし

Description

本発明は、家畜の暑熱ストレス軽減剤等に関する。詳細には、暑熱時における家畜の飼料摂取量減少などに代表されるような、家畜の暑熱時のストレスを軽減させるための製剤及び方法等に関する。

多くの家畜（牛、豚、鶏など）は、夏季における暑熱ストレス（ヒートストレス）により生産性が低下することが見られ、例えば泌乳牛や肉用牛では、飼料摂取量の減少、産乳・産肉効率の低下、乳における体細胞数の増加に伴う乳質の低下などが生じ、畜産経営を圧迫させる要因になっている。

特に牛は、濃厚飼料や粗飼料をルーメン（第１胃）という大きな発酵槽で分解しており、発酵に伴う熱生産があるため寒冷には強いが、逆に、暑熱に対しては非常に弱い家畜である。例えば、ホルスタイン種乳牛は、オランダ原産で北米の冷涼な地域で育種改良されたものであるため、暑熱ストレスの影響を特に受けやすい。

乳牛において最も快適な気温は１３℃〜１８℃とされており、２２℃を超えると暑熱ストレスを受け始めるとも言われている。また、気温に加え、湿度が影響することが知られており、同じ気温でも湿度が高い方がより暑熱ストレスを強く受ける。

暑熱ストレスの度合いを示す指標に温度湿度指数（ＴＨＩ；ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＨｕｍｉｄｉｔｙＩｎｄｅｘ，不快指数）があり、数値が高いほど家畜が暑熱ストレスを強く感じることが示されている。この指数の計算方法は下記の通りであり、この計算方法によると、湿度が高ければ高いほど低い気温から暑熱ストレスを受けることがわかる。牛においては、この指数が「７２」を越えると暑熱ストレスを感じ始めるとされている。

温度湿度指数（ＴＨＩ）：０．８１Ｔｄ＋０．０１Ｈ（０．９９Ｔｄ−１４．３）＋４６．３
※Ｔｄ＝気温（℃）、Ｈ＝湿度（％）

暑熱ストレスを受けた牛にみられる症状としては、横臥時間の減少、呼吸数上昇（５０回以上／分）、乾物摂取量の減少、産乳量の減少、３９℃以上の体温あるいは直腸温度、運動量の低下といったものが挙げられる。

暑熱対策として、生産現場においては換気扇をはじめとした換気システムの導入や、清浄且つ十分な吐水量をもつ水槽の設置による飲水量の確保、毛刈りなどによって家畜体温の低減を図っている。しかし、記録的な猛暑が記録されている昨今、これらの対策を以てしても夏場における生産性の低下は多くみられており、十分な解決に至っていない。また、暑熱環境下では飼料摂取量が減少することから、濃厚飼料などにより給与飼料のエネルギー濃度を高めることも考えられるが、例えば牛の場合には、濃厚飼料の多用はルーメンアシドーシスに繋がる危険性があり、簡単ではない。

また、家畜や家禽の暑熱ストレス抑制のためにキノン類を与えたり（特許文献１）、家禽類（主に鶏）に対して塩素含有飼料（特許文献２）や副腎髄質ホルモンやそのアナログ、アゴニスト（特許文献３）を与えて暑熱ストレスを抑制する方法なども開示されている。けれども、これらの方法は、その肉や乳などを食用とする家畜に与えるという点も考慮すると安全性等において十分でない可能性があり、当業界においては、安全性の高い有効成分を用いた家畜の暑熱ストレス抑制、緩和方法等の開発が引き続き求められている。

一方、トレハロースは微生物や昆虫などにも含まれる天然に広く存在する二糖類で、α−グルコース２分子が１−１グリコシド結合したものであり、高純度のトレハロースを大量にそして安価に生成する技術も開発されている。
また、トレハロースは非常に安定な物質で、冷凍耐性、変色の抑制、デンプンやタンパク質変性の抑制、抗酸化能などの様々な機能が知られており、食品や化粧品など幅広い分野で利用されている。

牛などの家畜に対するトレハロース投与又は給与の効果に関しては、トレハロースを肉牛に給与することによって肉色を良好なものとすると共にドリップ量を低減させ、牛の肉質を改善することが知られている（特許文献４）。また、トレハロース給与による家畜やペットの成長促進、糞性状の改善、家畜・家禽などの肉質（色、つや）を改善する効果も知られている（特許文献５）。更に、牛、山羊、羊などの哺乳動物に対しトレハロースを給与することによって乳量を増加させることや（特許文献６）、家畜へのトレハロースの経口投与又は給与により、その家畜の乳中の体細胞数（例えば、好中球、リンパ球、マクロファージなど）を減少させ、乳房炎の予防及び／又は治療をし、その乳質を改善することができること（特許文献７）、家畜の乳中のヘキサナール濃度を減少させ、その家畜の乳の青臭みを抑制できること（特許文献８）、乳牛の飼料へトレハロースを添加することにより乳汁中の抗酸化活性を改善し、酸化ストレスを抑えること（非特許文献１）などが知られている。

しかし、暑熱ストレス負荷時における家畜へのトレハロースの経口投与又は給与による影響、効果に関しては、現在までのところ知られていない。

特開２０００−０５３５６５号公報特開２００３−３２５１０９号公報特開２００８−０１３５２１号公報特開２００７−０９７４０９号公報特開２００８−０１９２３６号公報特開２００７−３１９１５６号公報特開２０１３−２２３４８１号公報特開２０１３−２２６１１５号公報

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｉｒｙＳｃｉｅｎｃｅ９３：４１８９−４１９５．２０１０

本発明は、暑熱時における家畜の暑熱ストレスを軽減させることが可能な、経口投与又は給与によって十分な効果を発揮する、安全性の高い有効成分を用いた製剤、方法等を提供することを目的としてなされたものである。

上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究の結果、トレハロースの経口投与又は給与が家畜の暑熱ストレスに与える影響を検討し、トレハロースを家畜に経口投与又は給与することにより、その暑熱ストレスを軽減させ、飼料摂取量減少などを抑制することができることを見出した。そして、これらの有用新知見に基づき、更に研究を進めた結果、トレハロースを有効成分とする家畜の暑熱ストレス軽減剤等である本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の実施形態は次のとおりである。
（１）トレハロースを有効成分として含有すること、を特徴とする家畜（特に反芻家畜）の暑熱ストレス軽減剤。
（２）暑熱ストレス軽減が、温度湿度指数（ＴＨＩ）７２以上における飼料摂取量の減少抑制であること、を特徴とする（１）に記載の剤。
（３）家畜に対して、１日あたり０．０１〜１．０ｇ／ｋｇ体重のトレハロースが温度湿度指数（ＴＨＩ）７２以上となる時期（最大値が７２以上となる日）に継続して経口投与されるように用いられること、を特徴とする（１）又は（２）に記載の剤。
（４）家畜が、牛、羊、山羊から選ばれる少なくともひとつであること、を特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載の剤。

（５）トレハロースを温度湿度指数（ＴＨＩ）７２以上となる時期（最大値が７２以上となる日）に継続して家畜に経口投与又は給与すること、を特徴とする家畜の暑熱ストレス軽減方法。
（６）暑熱ストレス軽減が、温度湿度指数（ＴＨＩ）７２以上における飼料摂取量の減少抑制であること、を特徴とする（５）に記載の方法。
（７）家畜に対して、１日あたり０．０１〜１．０ｇ／ｋｇ体重のトレハロースを経口投与又は給与すること、を特徴とする（５）又は（６）に記載の方法。
（８）家畜が、牛、羊、山羊から選ばれる少なくともひとつであること、を特徴とする（５）〜（７）のいずれか１つに記載の方法。

本発明によれば、家畜に対してトレハロースを経口投与又は給与するだけで、その暑熱環境下における暑熱ストレスを軽減し、飼料摂取量減少等を緩和させ、家畜の健康を維持するとともに生産性の低下を緩和することができる。つまり、本発明によれば、気候に影響されることのない安全で安定した家畜の生産性、ならびに、畜産経営の安定化を図ることができる。

暑熱時におけるホルスタイン種乳牛へのトレハロースの投与が、飼料摂取量に及ぼす影響を示す。縦軸が飼料摂取量（ＤＭＩ；ｋｇ）、横軸がＴＨＩを示す。なお、表中の白三角及び点線はトレハロースを給与していない２０１２年６〜９月の牛群のデータを、黒四角及び実線はトレハロースを給与した２０１３年６〜９月の牛群のデータを示す。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明においては、家畜の暑熱ストレス軽減剤等の有効成分として、食経験が豊富で安全性の高いトレハロース（α，α−トレハロース、α，β−トレハロース、β，β−トレハロースから選ばれる少なくともひとつ）を使用する。トレハロースは純品乾燥物（精製物）が使用できることはもちろんのこと、その粗精製物（ペースト化物、希釈物、乳化物、懸濁物など）も使用可能である。また、デンプンやデキストリン等の賦形剤を加えて顆粒化したり、タブレットにしたりして製剤化したものも使用可能である。さらには、ルーメンで分解されないように油脂等でコーティング（バイパス化）したものも使用可能である。なお、トレハロースはルーメンで比較的分解されにくいため、このような加工を行わずに投与しても基本的には問題はない。

そして、このトレハロースを有効成分として、そのまま飼料添加物、飼料、飼料組成物、動物医薬、促進剤（増強剤）、その他の剤として使用することができる。また、常用される飼料成分を添加、混合して、飼料添加物、飼料、飼料組成物を提供することも可能であり、さらには、トレハロースを有効成分とする動物医薬製剤としても提供することができる。この場合は、動物医薬製剤の常法にしたがって製剤化すればよく、他の生理機能を有する有効成分を併用することもできる。飼料添加物等とする場合でも、他の栄養成分（タンパク質、脂質、ミネラル（カリウム、ナトリウム、マグネシウム等）、ビタミン（ビタミンＡ、ビタミンＥ等））などを併用できる。

本有効成分は、種々の形態で経口投与される。その投与形態としては例えば錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ剤等による経口投与などをあげることができる。これらの各種製剤は、常法に従って主薬に賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、矯味矯臭剤、溶解補助剤、懸濁剤、コーティング剤などの動物医薬剤等の製剤技術分野において通常使用しうる既知の補助剤を用いて製剤化することができる。なお、トレハロース純品乾燥物（粉末、結晶など）をそのまま製剤として用いることも可能である。

なお、このようにして製剤化したものは、動物医薬剤として使用できるだけでなく、飼料組成物として使用することも充分可能であって、それ自体を飼料として直接家畜に給与することもできるし、飼料添加剤として他の飼料原料に添加、混合して用いることも可能である。

本発明において、トレハロース経口投与又は給与の対象となる動物は家畜（家禽類も含む）である。特に、その乳及び／又は肉、それらの加工品が食用等となる反芻家畜が好適例として示され、例えば、乳牛（特にホルスタイン種、ジャージー種など）、肉牛、羊、山羊などがより好適な対象動物として例示される。けれども、水牛、ラクダ、ヤク、豚、馬などの家畜を対象としても構わない。

トレハロースの家畜への経口投与又は給与量としては、動物の体重１ｋｇあたり０．０１〜１．０ｇ／日程度が好ましく、動物の体重１ｋｇあたり０．０５〜０．４ｇ／日程度がより好ましい。例えば、乳牛（体重５００〜１０００ｋｇ程度）を例とすると、１日あたり１０〜５００ｇ／頭、好ましくは５０〜２００ｇ／頭が好適な経口投与又は給与量として示される。そして、経口投与又は給与は、暑熱時の間継続して行うのがよく、例えば夏季に７〜１２０日以上（好ましくは３０〜９０日）継続して（毎日連続して）するのがより好ましい。特に、ＴＨＩが７２以上となる時期（例えばＴＨＩが７２〜８４となる時期など）に家畜に対して継続的に（ＴＨＩの最大値が７２以上となる日全てにおいて）経口投与又は給与するのが、飼料摂取量減少・低下の抑制という点において非常に効果的である。トレハロースの経口投与又は給与量が当該範囲より多い場合、安全性やその効果という点において特段の問題はないが、当該範囲より少ない場合には、本発明の効果が十分発揮されない恐れがあるため好ましくない。
なお、他の家畜においても、その体重等を勘案して経口投与又は給与量を設定すれば良いが、乳牛も含め上記以外の経口投与又は給与量を完全に除外するものではない。

本発明は、トレハロースの有効性（機能性）を実際の生産現場における家畜生体を用いて直接確認した点に大きな特徴を有するものである。具体的には、トレハロースを泌乳中のホルスタイン種乳牛に経口投与し、ＴＨＩが７２以上の時期における飼料摂取量の分析を行い、その生理作用を実際に且つ直接確認した点においてきわめて特徴的であると言える。

そして、本発明は、トレハロースの家畜への経口投与又は給与により、その暑熱ストレスを軽減するという新しい用途があることをはじめて見出したものであって、つまり、本発明は、家畜の暑熱ストレス軽減剤というトレハロースの新規用途発明であると言うことも出来る。

なお、本発明において「暑熱ストレス軽減」とは、暑熱ストレス負荷時における家畜、特に牛の横臥時間減少抑制、呼吸数上昇抑制、飼料摂取量減少抑制、産乳量減少抑制、体温及び／又は直腸温度上昇抑制、運動量低下抑制から選ばれる少なくとも１以上を意味する。

以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内においてこれらの様々な変形が可能である。

暑熱ストレス負荷時の泌乳牛に及ぼすトレハロース経口投与又は給与の影響を調査するため、以下の試験を行った。

２０１３年６〜９月において、ホルスタイン種乳牛８０頭の牛群に対し下記表１に示す原材料及び下記表２に示す成分値の基礎飼料（ＴＭＲ：牧草と配合飼料の混合飼料）を不断給餌するとともに、トレハロースを１日１頭あたり１００ｇ給与した。その間、牛群のＴＭＲ摂取量を調査し１頭あたりの平均摂取量を算出するとともに、上記試験期間中の各日における温度湿度指数（ＴＨＩ）の最大値を記録した。そして、以上の結果を、トレハロースを給与していない２０１２年の同時期に取得した同じデータと比較した。

各試験期間中のＴＨＩ、及び１日１頭あたりの平均飼料摂取量を図１に示す。なお、２０１２年６〜９月における平均ＴＨＩは８１．４９であったのに対し、２０１３年６〜９月の平均ＴＨＩは８４．７４であった。このことから、２０１２年６〜９月も強い暑熱ストレスがあったが、２０１３年６〜９月は猛暑であり、極めて暑熱ストレスが強かったことが判明した。

そして、図１の結果から、１頭１日あたりの平均飼料摂取量は２０１２年が２２．８９ｋｇであった一方、２０１３年は２２．８３ｋｇであり、殆ど差が見られなかった。そして、ＴＨＩが７２〜８４の日時においては、２０１２年より２０１３年の方が飼料摂取量が明らかに多い傾向となっていることも認められた。これらのことから、猛暑のため乳牛に暑熱ストレスが非常に強く負荷された２０１３年において、乳牛へのトレハロースの給与によってその暑熱ストレスの影響が緩和され、飼料摂取量の減少が抑制されたことが示された。

なお、本発明を要約すれば次のとおりである。

すなわち、本発明は、家畜（例えば乳牛、肉牛など）の暑熱時における飼料摂取量減少といったような暑熱ストレスを軽減させることが可能な、経口投与又は給与によって十分な効果を発揮する、安全性の高い有効成分を用いた製剤及び方法等を提供することを目的とする。

そして、家畜に対し、有効成分としてトレハロースを経口投与又は給与することにより、温度湿度指数（ＴＨＩ）が７２以上となるような暑熱時における家畜の飼料摂取量減少等を抑制して、その暑熱ストレスを軽減することができる。

Claims

トレハロースを有効成分として含有すること、を特徴とする家畜の暑熱ストレス軽減剤。
暑熱ストレス軽減が、温度湿度指数（ＴＨＩ）７２以上における飼料摂取量の減少抑制であること、を特徴とする請求項１に記載の剤。
家畜に対して、１日あたり０．０１〜１．０ｇ／ｋｇ体重のトレハロースが温度湿度指数（ＴＨＩ）７２以上となる時期に継続して経口投与されるように用いられること、を特徴とする請求項１又は２に記載の剤。
家畜が、牛、羊、山羊から選ばれる少なくともひとつであること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の剤。
トレハロースを温度湿度指数（ＴＨＩ）７２以上となる時期に継続して家畜に経口投与又は給与すること、を特徴とする家畜の暑熱ストレス軽減方法。
暑熱ストレス軽減が、温度湿度指数（ＴＨＩ）７２以上における飼料摂取量の減少抑制であること、を特徴とする請求項５に記載の方法。
家畜に対して、１日あたり０．０１〜１．０ｇ／ｋｇ体重のトレハロースを経口投与又は給与すること、を特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
家畜が、牛、羊、山羊から選ばれる少なくともひとつであること、を特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。