JP2017169494A - 反芻動物用飼料 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ルーメンアシドーシスを起こさずに、栄養価や飼料効率に優れた飼料を反芻動物に給餌する技術を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に基づいて、乾物換算で１〜５０質量％の木材パルプを含有する飼料を反芻動物に摂取させ、反芻動物のルーメンにおける酢酸／プロピオン酸のモル比を３．０〜７．０に調整することによって、反芻動物におけるルーメンアシドーシスを効果的に抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、反芻動物用飼料および給飼方法に関する。特に本発明は、ルーメンアシドーシスを起こしにくい反芻動物用飼料に関する。

一般に、牧畜分野においては、家畜の乳量の増加や増体重などを目的に、栄養価の高い濃厚飼料が、牧草などの粗飼料とともに使用されることが多い。

濃厚飼料は、トウモロコシ、麦類、大豆などの易消化性炭水化物（デンプンなど）を多く含む一方、粗飼料は、牧草を乾燥した干草（乾草、わら類）や、青刈りした牧草を発酵させたもの（サイレージ化したもの）などを主とする。

反芻動物が粗飼料を摂取し消化することが可能であるのは、ルーメン（第一胃）を有するためである。ルーメンは、反芻動物が有する複数の胃のうち最大の容積を占め、粗飼料中のセルロースやヘミセルロースなどの難消化性の多糖類を分解（ルーメン発酵）し得る微生物群（ルーメン微生物）が豊富に含まれている。

しかし、粗飼料中のセルロースやヘミセルロースは、リグニン類と結合し、それぞれリグニン−セルロース複合体やリグニン−ヘミセルロース複合体として存在している場合が多い。このような複合体は、ルーメン発酵において十分に分解されないおそれがあり、粗飼料は、飼料効率が不十分になりやすいという問題点があった。また、未消化物が多くなると糞量の増加を引き起こすため、環境面においても望ましくないとされていた。

さらにまた、粗飼料は、牧草の収穫量や作柄により影響を受けやすく、供給量が不安定である。特にわが国では粗飼料の多くを輸入に頼っているため、概して価格変動が大きく、また、輸出国の諸事情により輸入困難になる場合もあり、牧場経営を圧迫する場合がある。

このため、牧草に代替でき、飼料効率に優れ、安価であり、且つ安定的に入手可能な反芻動物用飼料が望まれている。

ここで、飼料中の栄養濃度を高めるため、易消化性の炭水化物（デンプン）を多く含む濃厚飼料を粗飼料に配合することが一般に行われている。乳用家畜の乳量を維持し、或いは、肉用家畜の増体を維持するためは、飼料摂取量をも増加させる必要があるが、乳量の増加や体格の増強にともなうエネルギー要求量の増加率は、摂取飼料量の増加率を超えるためである。ところが、濃厚飼料中のデンプンなどの炭水化物は、第一胃（ルーメン）のｐＨを急激に低下させることがあり、結果としてルーメンアシドーシスが発生することがある。ルーメンアシドーシスとは、反芻動物の疾病の一種であり、炭水化物に富む穀物、濃厚飼料、果実類などを急激に摂取することにより引き起こされる。ルーメンアシドーシスにおいては、ルーメン内において、グラム陽性乳酸生成菌、特にStreptcoccus bovisおよびLactobacillus属微生物が増加し、乳酸あるいは揮発性脂肪酸（ＶＦＡ：Volatile Fatty Acid）の異常な蓄積が生じ、ルーメン内のｐＨが低下する（ｐＨ５以下）。その結果、ルーメン内のプロトゾア（原生動物）、及びある種の細菌の減少あるいは消滅を引き起こす。特に急性アシドーシスは、ルーメンの鬱血や脱水症（胃内容浸透圧の上昇に伴い体液が大量に胃内に移動）、さらには昏睡や死をもたらすため、極めて危険である。

ルーメンアシドーシスの予防には、飼料配合の急激な変化を避け、ルーメン発酵を安定化させ、ｐＨの変動を少なくすることが重要である。また、唾液には重曹が含まれｐＨ調節に寄与するため、十分な反芻により唾液分泌のできる飼料を給与することも重要である。ただし、ルーメンアシドーシスを恐れ、飼料の栄養価を低くすると、エネルギーが不足して乳生産量が低下してしまうという懸念もある。

ルーメンアシドーシスを予防する飼料として、特許文献１には、１００重量部のビートパルプに対して５〜６０の廃糖蜜を含む混合物からなる粉粒体の糖蜜飼料が開示されている。また、特許文献２には、木質原料に高衝撃力を与えて粉砕し微粒子化した家畜飼料が開示されている。
ところで、反芻動物の飼育においては、一般的に粗飼料（乾草等）および濃厚飼料（穀類等）が使用されている。メタンの生成量は、反芻動物に与える粗飼料と濃厚飼料の配合比率によっても変化する。一般的には、高繊維飼料（粗飼料）給与で高く、濃厚飼料の併給により低くなる。これは、濃厚飼料の給与により、プロピオン酸生成が促進されるので、プロピオン酸生成に代謝性水素が取り込まれた分、メタン生成が抑制されることによる。メタン生成とプロピオン酸生成は、代謝性水素がどちらに取り込まれるかにより、反比例の関係が認められ、さらにメタン、プロピオン酸のいずれかに代謝性水素が取り込まれれば、ルーメン内の代謝性水素が低下し、発酵も継続される。エネルギー源となるプロピオン酸生成が促進されれば、飼料効率が上がり、乳及び肉の生産性が向上する。そこで、特許文献３にはフマル酸、特許文献４にはセロオリゴ糖、特許文献５には中鎖脂肪酸又は中鎖脂肪酸のグリセリドを添加することによって、ルーメン内のプロピオン酸生成を促進させる方法が開示されている。

特開２００６−１７４７９６号公報 特開２０１１−０８２３８１号公報 特開平６−２７６９５７号公報 特開２００７−１１７０７９号公報 特開２００７−２３６２９５号公報

しかしながら、上述した引用文献１のビートパルプと廃糖蜜の混合物からなる粉粒体の糖蜜飼料は、消化率をはじめとする飼料効率が十分ではなかった。また、引用文献２に記載の飼料も、消化率が不十分であった。また、引用文献３〜５のルーメン内のプロピオン酸生成を促進させる方法でも、ルーメンアシドーシスの低減効果は不十分であった。

そこで、本発明は、栄養価や飼料効率に優れた反芻動物用飼料を提供することを目的とする。特に本発明は、ルーメンアシドーシスを起こしにくく、安価で安定供給可能で経済的にも有利な飼料を提供することを課題とする。さらに本発明は、反芻動物の嗜好性にも優れた飼料を開発することもその課題である。

本発明の発明者らは、上記課題について鋭意検討したところ、木材パルプを乾物換算で１〜５０質量％含有する飼料を反芻動物に給餌して、ルーメン内の酢酸とプロピオン酸のモル比（酢酸／プロピオン酸）を３.０〜７．０に調整することによって、反芻動物のルーメンアシドーシスを効果的に抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

これに限定されるものではないが、本発明は下記の態様を包含する。
（１） 乾物換算で１〜５０質量％の木材パルプを含有する飼料を反芻動物に摂取させることを含む、反芻動物への給餌方法であって、反芻動物のルーメンにおける酢酸／プロピオン酸のモル比を３．０〜７．０にすることを特徴とする、上記方法。
（２） 反芻動物のルーメン内における中型貧毛類及び／または大型貧毛類の割合を増加させる、（１）に記載の方法。
（３） 木材パルプが、化学パルプを含む、（１）または（２）に記載の方法。
（４） 木材パルプが、クラフトパルプを含む、（３）に記載の方法。
（５） 木材パルプが、カッパー価が５〜１５であるクラフトパルプを含む、（４）に記載の方法。
（６） 乾物換算で１〜５０質量％の木材パルプを含有する反芻動物用飼料であって、反芻動物のルーメンにおける酢酸／プロピオン酸のモル比が３．０〜７．０となるように反芻動物に給餌されることを特徴とする上記反芻動物用飼料。

本発明によれば、反芻動物の嗜好性が高く、反芻家畜の第１胃（ルーメン）を刺激して反芻を促す作用（物理性）を有する飼料を得ることができる。特に本発明に係る飼料は、従来の濃厚飼料や牧草の使用量を減らすことができ、ルーメンアシドーシスを防ぐことができる。また、本発明の反芻動物用試料は、植物原料である木材から製造できるので安定かつ安価に供給することができる。

図１は、実験２の結果を示すグラフである。 図２は、反芻動物のルーメンを顕微鏡観察した写真である（左：ＨＣ区、右：Ｐ区、実験２、倍率：１００倍）。 図３は、実験３の結果を示すグラフである。

本発明の反芻動物用飼料は、反芻動物に適用される。反芻動物としては、例えば、乳牛及び肥育牛などの牛、羊、山羊などが挙げられる。本発明の飼料を反芻動物に給与する時期、すなわち適用対象である反芻動物の年齢、体格、健康状態等には特に制限はなく、例えば、哺乳期の仔牛から成牛まで用途があると考えられる。

本発明の反芻動物用飼料は、木材パルプの含有率が乾物換算で１〜５０質量％であり、給与後に反芻家畜のルーメン内における酢酸／プロピオン酸のモル比（Ａ／Ｐ比）を３．０以上７．０以下とすることを特徴とする。本発明においては、木材パルプを含む飼料によってルーメン内のＡ／Ｐ比を３．０以上７．０以下とすることによりルーメンアシドーシスを効果的に抑制できる。また、濃厚飼料を給与したためにルーメン内のｐＨが低下した反芻動物に本発明の反芻動物用飼料を給与すると、ルーメン内のＡ／Ｐ比が３．０以上７．０以下に回復し、ルーメンアシドーシスを防止できる。好ましい態様において、本発明の飼料は乳牛に給与することができる。

ルーメン内では、微生物による発酵によって炭水化物が分解されて揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）が生成するが、澱粉を多量に含む濃厚飼料を給与するとプロピオン酸の生成が優先的になり、ルーメンアシドーシスが発生し易くなる。本発明においては、木材パルプを含む飼料を反芻動物に摂取させることによって、ルーメンにおける酢酸の生成が優先的になりルーメン内のＡ／Ｐ比が３．０以上７．０以下に維持され、ルーメンアシドーシスを効果的に防止することができる。

本発明の反芻動物用飼料は、木材パルプを乾物換算１質量％以上５０質量％未満含有することが必要であるが、５〜４５質量％としてもよく、１０〜４０質量％でもよい。飼料の木材パルプ含有量が少なすぎると、ルーメン内のＡ／Ｐ比を３．０以上７．０以下に調整することが困難になる場合ある。

本発明の反芻動物用飼料は、ルーメン内における中型貧毛類及び／または大型貧毛類の割合を増加させることが可能である。なお、中型貧毛類・大型貧毛類とは、プロトゾア（原生動物）に分類されるDiplodinium、Polyplastron、Ostracodinium、Eudiplodinium、Eremoplastorm等である。これらの中型貧毛類・大型貧毛類の割合が多くなると、酢酸の生成量が多くなる傾向があり、ルーメン内のＡ／Ｐ比が３．０以上７．０以下となる。一方、ルーメン内のｐＨが低下すると中型貧毛類・大型貧毛類の割合は低下するので、ルーメン内のＡ／Ｐ比は３．０未満となる傾向がある。

本発明の反芻動物用飼料は、公知の種々のパルプ化法によって製造されたパルプを使用することができる。例えば、機械パルプ、化学パルプのいずれもが適用可能である。機械パルプとしては、砕木パルプ（ＧＰ）、リファイナーグラウンドウッドパルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等が挙げられる。化学パルプとしては、クラフトパルプ（ＫＰ）、溶解クラフトパルプ（ＤＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）、溶解サルファイトパルプ（ＤＳＰ）等が挙げられる。また、漂白パルプ、未漂白パルプのいずれも使用できる。これらの中では、酸素脱リグニン処理した化学パルプ、漂白化学パルプなどが好ましい。また、カッパー価が５以上１５未満であるパルプや、クラフトパルプがさらに好ましく、カッパー価が５以上１５未満である酸素脱リグニン処理したクラフトパルプが特に好ましい。

本発明の反芻動物用飼料において、パルプは１種類のものから成るものでもよく、複数のパルプを混合したものでもよい。例えば、原料や製造方法の異なる化学パルプ（広葉樹クラフトパルプ、針葉樹クラフトパルプ、溶解広葉樹クラフトパルプ、溶解針葉樹クラフトパルプ）、あるいは機械パルプ（砕木パルプ、リファイナーグラウンドウッドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ）、を２種以上混合して使用してもよい。

機械パルプの場合、グラインダー処理（砕木パルプの場合）後、あるいはリフィニング（リファイナーグラウンドウッドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプの場合）後に、精選工程を経ないで製造することにより繊維化されていない粕をパルプに含ませることが可能となる。

原料の木材としては、例えば、広葉樹、針葉樹、雑木、タケ、ケナフ、バガス、パーム油搾油後の空房が使用できる。具体的には、広葉樹としては、ブナ、シナ、シラカバ、ポプラ、ユーカリ、アカシア、ナラ、イタヤカエデ、センノキ、ニレ、キリ、ホオノキ、ヤナギ、セン、ウバメガシ、コナラ、クヌギ、トチノキ、ケヤキ、ミズメ、ミズキ、アオダモ等が例示される。針葉樹としては、スギ、エゾマツ、カラマツ、クロマツ、トドマツ、ヒメコマツ、イチイ、ネズコ、ハリモミ、イラモミ、イヌマキ、モミ、サワラ、トガサワラ、アスナロ、ヒバ、ツガ、コメツガ、ヒノキ、イチイ、イヌガヤ、トウヒ、イエローシーダー（ベイヒバ）、ロウソンヒノキ（ベイヒ）、ダグラスファー（ベイマツ）、シトカスプルース（ベイトウヒ）、ラジアータマツ、イースタンスプルース、イースタンホワイトパイン、ウェスタンラーチ、ウェスタンファー、ウェスタンヘムロック、タマラック等が例示される。

クラフトパルプ
本発明におけるパルプは、好ましい態様においてクラフトパルプを含み、特に好ましくは木材由来のクラフトパルプを含む。

木材チップからクラフトパルプを製造する場合、木材パルプは蒸解液と共に蒸解釜へ投入され、クラフト蒸解に供する。また、ＭＣＣ、ＥＭＣＣ、ＩＴＣ、Ｌｏ−ｓｏｌｉｄなどの修正クラフト法の蒸解に供しても良い。また、１ベッセル液相型、１ベッセル気相／液相型、２ベッセル液相／気相型、２ベッセル液相型などの蒸解型式なども特に限定はない。すなわち、本願のアルカリ性水溶液を含浸し、これを保持する工程は、従来の蒸解液の浸透処理を目的とした装置や部位とは別個に設置してもよい。好ましくは、蒸解を終えた未晒パルプは蒸解液を抽出後、ディフュージョンウォッシャーなどの洗浄装置で洗浄する。

クラフト蒸解工程は、前加水分解処理した木材チップをクラフト蒸解液とともに耐圧性容器に入れて行うことができるが、容器の形状や大きさは特に制限されない。木材チップと薬液の液比は、例えば、１．０〜５．０Ｌ／ｋｇとすることができ、１．５〜４．５Ｌ／ｋｇが好ましく、２．０〜４．０Ｌ／ｋｇがさらに好ましい。

また、本発明においては、絶乾チップ当たり０．０１〜１．５質量％のキノン化合物を含むアルカリ性蒸解液を蒸解釜に添加する。キノン化合物の添加量が０．０１質量％未満であると添加量が少なすぎて蒸解後のパルプのカッパー価が低減されず、カッパー価とパルプ収率の関係が改善されない。さらに、粕の低減、粘度の低下の抑制も不十分である。また、キノン化合物の添加量が１．５質量％を超えてもさらなる蒸解後のパルプのカッパー価の低減、及びカッパー価とパルプ収率の関係の改善は認められない。

使用されるキノン化合物はいわゆる公知の蒸解助剤としてのキノン化合物、ヒドロキノン化合物又はこれらの前駆体であり、これらから選ばれた少なくとも１種の化合物を使用することができる。これらの化合物としては、例えば、アントラキノン、ジヒドロアントラキノン（例えば、１，４−ジヒドロアントラキノン）、テトラヒドロアントラキノン（例えば、１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロアントラキノン、１，２，３，４−テトラヒドロアントラキノン）、メチルアントラキノン（例えば、１−メチルアントラキノン、２−メチルアントラキノン）、メチルジヒドロアントラキノン（例えば、２−メチル−１，４−ジヒドロアントラキノン）、メチルテトラヒドロアントラキノン（例えば、１−メチル−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロアントラキノン、２−メチル−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロアントラキノン）等のキノン化合物であり、アントラヒドロキノン（一般に、９，１０−ジヒドロキシアントラセン）、メチルアントラヒドロキノン（例えば、２−メチルアントラヒドロキノン）、ジヒドロアントラヒドロアントラキノン（例えば、１，４−ジヒドロ−９，１０−ジヒドロキシアントラセン）又はそのアルカリ金属塩等（例えば、アントラヒドロキノンのジナトリウム塩、１，４−ジヒドロ−９，１０−ジヒドロキシアントラセンのジナトリウム塩）等のヒドロキノン化合物であり、アントロン、アントラノール、メチルアントロン、メチルアントラノール等の前駆体が挙げられる。これら前駆体は蒸解条件下ではキノン化合物又はヒドロキノン化合物に変換する可能性を有している。

蒸解液は、木材チップが針葉樹の場合、対絶乾木材チップ重量当たりの活性アルカリ添加率（ＡＡ）を１６〜２２質量％とすることが好ましい。活性アルカリ添加率を１６質量％未満であるとリグニンやヘミルロースの除去が不十分となり、２２質量％を超えると収率の低下や品質の低下が起こる。ここで活性アルカリ添加率とは、ＮａＯＨとＮａ_２Ｓの合計の添加率をＮａ_２Ｏの添加率として換算したもので、ＮａＯＨには０．７７５を、Ｎａ_２Ｓには０．７９５を乗じることでＮａ_２Ｏの添加率に換算できる。また、硫化度は２０〜３５％の範囲が好ましい。硫化度２０％未満の領域においては、脱リグニン性の低下、パルプ粘度の低下、粕率の増加を招く。

クラフト蒸解は、１２０〜１８０℃の温度範囲で行うことが好ましく、１４０〜１６０℃がより好ましい。温度が低すぎると脱リグニン（カッパー価の低下）が不十分である一方、温度が高すぎるとセルロースの重合度（粘度）が低下する。また、本発明における蒸解時間とは、蒸解温度が最高温度に達してから温度が下降し始めるまでの時間であるが、蒸解時間は、６０分以上６００分以下が好ましく、１２０分以上３６０分以下がさらに好ましい。蒸解時間が６０分未満ではパルプ化が進行せず、６００分を超えるとパルプ生産効率が悪化するために好ましくない。

また、本発明におけるクラフト蒸解は、Ｈファクター（Ｈｆ）を指標として、処理温度及び処理時間を設定することができる。Ｈファクターとは、蒸解過程で反応系に与えられた熱の総量を表す目安であり、下記の式によって表わされる。Ｈファクターは、チップと水が混ざった時点から蒸解終了時点まで時間積分することで算出する。

Ｈｆ＝∫exp（43.20−16113／Ｔ）ｄｔ
［式中、Ｔはある時点の絶対温度を表す］
本発明においては、蒸解後得られた未漂白（未晒）パルプは、必要に応じて、種々の処理に供することができる。例えば、クラフト蒸解後に得られた未漂白パルプに対して、漂白処理を行うことができる。

クラフト蒸解で得られたパルプについて、酸素脱リグニン処理を行うことができる。本発明に使用される酸素脱リグニンは、公知の中濃度法あるいは高濃度法がそのまま適用できる。中濃度法の場合はパルプ濃度が８〜１５質量％、高濃度法の場合は２０〜３５質量％で行われることが好ましい。酸素脱リグニンにおけるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを使用することができ、酸素ガスとしては、深冷分離法からの酸素、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）からの酸素、ＶＳＡ（Vacuum Swing Adsorption）からの酸素等が使用できる。

酸素脱リグニン処理の反応条件は、特に限定はないが、酸素圧は３〜９ｋｇ／ｃｍ^２、より好ましくは４〜７ｋｇ／ｃｍ^２、アルカリ添加率はパルプ絶乾重量当たり０．５〜４質量％、処理温度８０〜１４０℃、処理時間２０〜１８０分、この他の条件は公知のものが適用できる。なお、本発明において、酸素脱リグニン処理は、複数回行ってもよい。また、酸素脱リグニン処理後のカッパー価は５以上１５未満であることが好ましい。

さらなるカッパー価の低下、白色度の向上を目的とする場合、酸素脱リグニン処理が施されたパルプは、例えば、次いで洗浄工程へ送られ、洗浄後、多段漂白工程へ送られ、多段漂白処理を行うことができる。本発明の多段漂白処理は、特に限定されるものではないが、酸（Ａ）、二酸化塩素（Ｄ）、アルカリ（Ｅ）、酸素（Ｏ）、過酸化水素（Ｐ）、オゾン（Ｚ）、過酸等の公知の漂白剤と漂白助剤を組み合わせるのが好適である。例えば、多段漂白処理の初段は二酸化塩素漂白段（Ｄ）やオゾン漂白段（Ｚ）を用い、二段目にはアルカリ抽出段（Ｅ）や過酸化水素段（Ｐ）、三段目以降には、二酸化塩素や過酸化水素を用いた漂白シーケンスが好適に用いられる。三段目以降の段数も特に限定されるわけではないが、エネルギー効率、生産性等を考慮すると、合計で三段あるいは四段で終了するのが好適である。また、多段漂白処理中にエチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）等によるキレート剤処理段を挿入してもよい。

本発明の反芻動物用飼料は、木材パルプの含有率が乾物換算で１質量％以上５０質量％未満であることが必要であり、残部は他の飼料成分である。木材パルプの含有率が乾物換算で１質量％未満であると、ルーメン内のＡ／Ｐ比を３．０以上７．０以下に調整することが困難である。また、木材パルプが乾物換算で５０質量％以上であると、生育や乳生産量が低下することがある。他の飼料成分としては、粗飼料（例えば牧草）、濃厚飼料（例えばトウモロコシ、麦などの穀類、大豆などの豆類）、ふすま、米糠、おから、蛋白質、脂質、ビタミン、ミネラルなどや添加剤（保存料、着色料、香料等）、等が挙げられる。これらの他の飼料成分は圧縮成型を行う際に、木材パルプに混合させてもよい。

本発明の反芻動物用飼料は、パルプ状、紛体状、フラッフ化の形態でもよいが、キューブ状又はペレット状などに圧縮成型するか、断裁したシート状の形態とすることが、トウモロコシや牧草などの他の飼料と混合することが容易となり、さらに運搬や取扱いが容易となるので好ましい。

キューブ状に圧縮成型する場合、縦５〜５０ｍｍ×横５〜５０ｍｍ×高さ５〜５０ｍｍのキューブとすることが好ましい。ペレット状に圧縮成型する場合、直径５〜５０ｍｍ×長さ５〜８０ｍｍの円筒状とすることが好ましい。圧縮成型を行うための装置は特に限定されていないが、ブリケッター（北川鉄工所製）、リングダイ式ペレタイザー（ＣＰＭ製）、フラットダイ式ペレタイザー（ダルトン製）等が望ましい。

シート状の形態とする場合、坪量が３００〜２０００ｇ／ｃｍ^３で、５〜５０ｍｍ×５〜５０ｍｍのシート片とすることが好ましい。

本発明の反芻動物用飼料は、水分含有率を１５％以下とすることが好ましい。水分含有率を１５％以下とすることで、運搬性が向上し、微生物による腐敗を軽減できる。

以下に実験例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実験例によって何ら限定されるものではない。なお、本明細書において、濃度や％は特に断らない限り質量基準であり、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。

実験１：パルプを原料とした飼料の製造
酸素脱リグニン処理後の広葉樹クラフトパルプシート（水分率：５０．２質量％、カッパー価：９．２、白色度：４４．７％）をウエットパルプ解繊機（熊谷理機工業製）で解繊し、フラッフ形状の広葉樹未晒フラッフパルプを得た。得られた広葉樹未晒フラッフパルプを屋内の風通しが良い場所で乾燥し、水分率を１７．９質量％に調整した。

次に、リングダイ式小型ペレタイザー（カリフォルニアペレットミル製、モーター容量３０ｋｗ）を用いて広葉樹未晒フラッフパルプを処理して、木材パルプペレットを得た。なお、得られたペレットの水分率は１３．９質量％、ペレットのサイズは直径が約６ｍｍ、厚さが約２ｃｍだった。

実験２：反芻動物への給餌
乳牛４頭（日本大学生物資源科学部付属農場所有のホルスタイン種乳牛）に対し、下記のように飼料を摂取させ、ルーメンの内容液を採取した。
（給与飼料）
・粗飼料 ：バミューダグラス乾草とアルファルファヘイキューブの混合飼料（乾燥重量比で８０：２０）
・濃厚飼料：加熱圧片トウモロコシ（圧片コーン）、乳牛用配合飼料（平成飼料社製）、ビートパルプおよび大豆粕の混合飼料（乾燥重量比で５０：２５：１５：１０）
・木材パルプペレット（パルプ）：実験１で製造
（給餌スケジュール）
実験開始と同時に、粗飼料と濃厚飼料を１：１の重量比（濃厚飼料の比率：５０％）で給与し、１週間毎に濃厚飼料を５〜１０％ずつ増給した。飼料給与量は、日本飼養標準（乳牛、農業・食品産業技術総合研究機構編、２０１０年）に基づいた要求量に従い、１日２回（１０時と１８時）に分けて等量給与した。

濃厚飼料の増給に伴ってルーメン内容液の酢酸とプロピオン酸のモル比（Ａ／Ｐ比）が３．０を下回ったら、濃厚飼料中に単味で添加した加熱圧片トウモロコシを２週間掛けて段階的にパルプペレットに置換した。

本実験においては、実験開始からＡ／Ｐ比が３以上の期間をＬＣ区、Ａ／Ｐ比が３未満の期間をＨＣ区（高プロピオン酸型発酵区）、パルプペレットを濃厚飼料に添加してＡ／Ｐ比が３以上となった期間をＰ区とした。下記の実験においては、ＨＣ区のＡ／Ｐ比は６週目〜７週目（濃厚飼料からパルプ区への切替）、Ｐ区のＡ／Ｐ比は８週目の終わりに測定した。

（サンプルの分析）
反芻動物のルーメン内容液を、週３回（飼料切替後２日目、５日目、７日目）、１３時に経口的に採取し、毎日５時と１４時に搾乳した。採取したサンプルは、下記のように定量してその変化をモニターした。
・プロトゾア（原生動物）の計測：ルーメンの一部をホルマリン等張液で固定して、顕微鏡を用いてプロトゾアの計数とルーメンの観察をした。
・ルーメン内容液の揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）：ＦＩＤ装着ガスクロマトグラフ（アジレント社製、キャピラリーカラム：スペルコ社Nukol）を用いて、酢酸およびプロピオン酸などの揮発性脂肪酸を定量した。定量方法は下記の通りである。
（ａ）ルーメン内容液（牛第一胃液）を採取器で採取する。採取した第一胃液は氷中で保存する。二重ガーゼで濾過し大きな固形物を取り除く。
（ｂ）濾液を４℃、１００００回転、３０分間遠心分離する。上清０．５ｍｌにクロトン酸０．５ｍｌ（内部標準品、２０ｍｍｏｌ／Ｌ）を加えて混合する。混合液中のクロトン酸濃度は１０ｍｍｏｌ／Ｌであり、スタンダード溶液と同濃度である。上液にリン酸原液（８５％）０．０１ｍｌを加えて混合し、試料を酸性にする。同様に、ＶＦＡスタンダード（内部標準品入り）１．０ｍｌにリン酸０．０１ｍｌを加えて混合する。なお、ＶＦＡスタンダード（内部標準品入り）は、下記の表２に沿って作成した。
（ｃ）４℃で一晩放置する。ふわふわした沈殿物が出るので４℃、３０００回転、１５分間遠心する。上清を別の試験管またはオートサンプラー用瓶に移す。試料０．５〜１．０μｌをマイクロシリンジでガスクロマトグラフに注入して定量する。

（評価結果）
結果を図１に示すが、各区間におけるＡ／Ｐ比は、ＬＣ区：３．２、ＨＣ区：２．６、Ｐ区：３．９であり、木材パルプを給餌することによってルーメンのＡ／Ｐ比を３以上に維持することができた。

また、プロトゾア計測の結果、ルーメンにおける中型貧毛類・大型貧毛類の割合は、ＨＣ区では全体の０．２％だったのに対し、Ｐ区では全体の４．５％と大幅に増加しており、木材パルプの給与によって、ルーメン内の中・大型貧毛類が増加したことが確認された（図２）。

実験３：in situでの消化性評価
ルーメン内における飼料の消化性をin situ法で測定した（Ｎｏｃｅｋ、１９８８年）。詳細は下記の通りである。

反芻胃フィステルを装着した供試動物（ホルスタイン種の乳牛）の反芻胃に、実験１のパルプペレット５ｇ（風乾重）を入れたポリエステルバッグとトウモロコシ５ｇ（風乾重）を入れたポリエステルバッグを投入した。ポリエステルバッグは、ANKOM technology社製の＃Ｒ１０２０（１０ｃｍ×２０ｃｍ、平均孔径５０±１５μｍ、Ｆａｉｒｐｏｒｔ、ＮＹ、ＵＳＡ）を使用した。飼料の入ったポリエステルバッグを投入後、２時間、４時間、８時間、２４時間、４８時間、７２時間の時点でルーメン内からポリエステルバッグを取り出し、水で洗浄し、６０℃で乾物恒量を求めた。また、ルーメン内には投入せず、水で洗浄しただけの飼料の入ったポリエステルバッグを、分解時間０時間の試料とした。測定は実施日を異ならせて３連で行った。

試験結果を表２および図３に示す。実験開始時の消化性は、トウモロコシが３８．４％に対してパルプペレット（木材パルプ）は１０％と低い値を示したものの、最終的にはパルプペレットの消化率９０％程度に達し、トウモロコシに匹敵する値を示した。すなわち、トウモロコシは、実験開始とともに急速に分解され、２４時間で７０％程度の消化率を示し、最終的には９０％以上の値を示した。これに対して、パルプペレット（木材パルプ）は、実験開始後も急速な分解は起こらず、１２時間以上のラグタイムの後に大きく分解され、最終的には消化率９０％程度となった。

以上の結果から、パルプペレット（木材パルプ）は、最終的にはトウモロコシなどの濃厚飼料並みの消化率を有するにも関わらず、ルーメン内のＡ／Ｐ比を３〜７の範囲に回復または維持できることが見出された。

Claims (6)

1. 乾物換算で１〜５０質量％の木材パルプを含有する飼料を反芻動物に摂取させることを含む、反芻動物への給餌方法であって、
   反芻動物のルーメンにおける酢酸／プロピオン酸のモル比を３．０〜７．０にすることを特徴とする、上記方法。
2. 反芻動物のルーメン内における中型貧毛類及び／または大型貧毛類の割合を増加させる、請求項１に記載の方法。
3. 木材パルプが、化学パルプを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 木材パルプが、クラフトパルプを含む、請求項３に記載の方法。
5. 木材パルプが、カッパー価が５〜１５であるクラフトパルプを含む、請求項４に記載の方法。
6. 乾物換算で１〜５０質量％の木材パルプを含有する反芻動物用飼料であって、反芻動物のルーメンにおける酢酸／プロピオン酸のモル比が３．０〜７．０となるように反芻動物に給餌されることを特徴とする上記反芻動物用飼料。