JP2017510289A - 反芻動物の飼料中における酵素組成物の使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の文章中において、用語「反芻動物」は、飼料摂取後の飼料の再咀嚼過程を通して全体的または部分的に消化が行われる、任意の多胃草食哺乳動物を示す。
本発明の酵素組成物は、アスペルギルス セクション Nigriの菌株、好ましくはアスペルギルス ツビンゲンシスの菌株で発酵させた、小麦、小麦ふすま、菜種ケーキ、小麦と小麦ふすまとの混合物、小麦と菜種ケーキとの混合物、小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物および小麦と小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物からなる群から選択される主たる基質を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなる、酵素組成物は、(i)組成物1g当たり500AXC以上のキシラナーゼ活性、(ii)組成物1g当たり500BGU以上のβ−グルカナーゼ活性、および、(iii)組成物1g当たり50CMC以上のセルラーゼ活性、を示す。
・大豆ケーキ、トウモロコシ胚芽(gerems de mais)ケーキ、ヒマワリ(サンフラワー)ケーキ、パルミストケーキ、亜麻(フラックス)ケーキ、落花生(グラウンドナッツ)ケーキ、ココアケーキ、コプラケーキ、綿ケーキ、ブドウ種子ケーキ、オリーブ搾りかす、カメリナケーキ、ジャトロファ種子ケーキ、または、胡麻(セサミ)ケーキ、等の油糧種子ケーキ。
・小麦粉(farine)、シャープス、ブラウンリモールディング、ふすま、グルテンフィード、グルテンミール、蒸留所/エタノールプラント由来の乾燥穀類、蒸留所/エタノールプラント由来の乾燥可溶性穀類、ビール醸造穀類、コーン穂、オート麦、小麦、大麦、ライ小麦、米、ライ麦またはトウモロコシの細根、胚芽またはミール、等の小麦ふすま以外の穀物副産物。
・アミノ酸、大豆タンパク質の濃厚飼料、ジャガイモタンパク質の濃厚飼料、小麦グルテンまたはトウモロコシグルテン、等の有機窒素源。
・尿素、アンモニア、アンモニウム塩または蒸留残渣、等の無機窒素源。
・ナトリウム、カリウム、塩素、カルシウムまたはリン鉱物塩。
・鉄、銅、亜鉛、マンガン、コバルト、ヨウ素またはセレン、等の微量元素。
本発明は、上記の「反芻動物」のセクションに規定する反芻動物の飼料用の添加物、好ましくは非薬用添加物に関し、この添加物は、上記の「酵素組成物」のセクションに規定する酵素組成物を含むか、実質的にそれから構成されるか、またはそれから構成される。
「プレミックス」は、ここでは、反芻動物の完全飼料を構成させるために異なる原材料に低い割合で添加される、酵素と、任意での微量元素、ビタミンおよびミネラルとの濃厚飼料を意味する。
・本発明の酵素組成物 0.3−3%。
・ビタミン類(A、B、D、E、ニコチン酸等)の混合物 0.1−1%。
・鉱物塩(CaHPO4、CaCO3、NaCl、CuO、MnO、FeSO4、ZnO等) 0−99.6%。
・穀物由来の物質(ふすま、リモールディング、飼料用小麦粉、トウモロコシの穂軸、大麦細根等) 0−99.6%。
本発明はまた、上記の「反芻動物」のセクションに規定する反芻動物用の補充された飼料組成物に関し、この補充された飼料組成物は、上記の「反芻動物」のセクションに規定する反芻動物に適した飼料と一緒に、上記の「添加物」のセクションに規定する添加物の有効量または上記の「プレミックス」のセクションに規定するプレミックスの有効量を含む。
・湿った飼料、乾燥させた飼料、または乾燥飼料を、0%から100%まで、好ましくは40%から70%までの範囲の割合において含む。
・濃厚飼料(濃縮させた原材料または構成飼料)を、0%から100%まで、好ましくは30%から60%までの範囲の割合において含む。
上記の「添加物」のセクションに規定する添加物、上記の「プレミックス」のセクションに規定するプレミックスまたは上記の「飼料組成物」のセクションに規定する飼料組成物は、標的動物に酵素活性の有効量を供給するように製剤化される。添加物、プレミックスまたは飼料組成物の製剤化は、とりわけ混合、希釈、担体への堆積、顆粒への噴霧もしくは粉末付与、または、動物への直接配給等の当業者に周知な任意の技術を用いて実行され得る。
・乳牛:2250から9000BGU/動物(1頭当たり)/日、好ましくは4500BGU/動物(1頭当たり)/日。
・肥育用牛:2250から9000BGU/動物(1頭当たり)/日、好ましくは500kgの生体重までで2250BGU/動物(1頭当たり)/日および500kgの生体重超で3375BGU/動物(1頭当たり)/日。
本発明者らは、乳牛または肥育用牛の配合飼料への本発明の酵素組成物の補充が、畜産学的性能を顕著に増大させ得、特に、生産された乳バター水準および乳タンパク質水準を含む乳生産量を改善し、体重増加を増大させ、反芻活動を増加させ、食品効率および消費指数を改善し、飼料摂取能力を増加させ、飼料および/または濃厚飼料の消化率を増加させ、ならびに、メタン生成を減少させ得るということを示した。
Prim’Holstein品種の38頭の高生産性乳牛を2つのグループに分けて、互いにペアを作った。それらのバッチングは、乳生産量、乳タンパク質水準、乳脂肪水準、乳汁分泌ランク、生体重、を基準に行った。
・乳生産量における顕著な増加。
・タンパク質水準における顕著な増加(+0.3g/kg)と生産されるタンパク質物質における顕著な増加。
・MP7%(水準で調整された乳生産量=MP*(BL+PL)/70)における顕著な増加(+0.7kg)。
Charolais品種の40頭の肥育用牛を2つのグループに分けた。バッチングは、生体重の基準について行った。
Prim’Holstein品種の36頭の高生産性乳牛を2つのグループに分けた。動物のバッチングは、乳生産量、生体重、乳汁分泌ランクおよび乳汁分泌日数期間を基準に行った。テストは85日間にわたり続けた。
動物
第一胃にカニューレを挿入した2頭の淘汰牛を使用した。in vitroでの実験期間の全体の間、動物には、牧草ヘイレージ(4kg)、トウモロコシサイレージ(5kg/d)、刻み藁(1kg)および濃厚飼料(1kg)の混合物を与えた。
発酵の24時間後に生成されたメタンの量の観点から、表11に示すように、第一胃の微生物によって、飼料原材料(乾草、ヘイレージおよびトウモロコシサイレージ)について本発明の酵素組成物と一緒の場合ではより少ないメタンを生成する傾向が見られ、アンモニアのより多い使用(より低いNH3含有量)が見られるようである。
動物
第一胃にカニューレを挿入した2頭の淘汰牛を使用した。in saccoでの実験期間の全体の間、動物には、牧草ヘイレージ(4kg)、トウモロコシサイレージ(5kg/日)、刻み藁(1kg)および濃厚飼料(1kg)の混合物を与えた。
カニューレを挿入した牛の第一胃内でインキュベートしたナイロンバッグ中に含まれる原料の乾燥物質の最終的な分解性は、本発明の酵素組成物の分配によって顕著に各牛について変化していなかった(表13)。しかし、飼料に関して、特に牧草ヘイレージに関して、24時間後の分解性が本発明の酵素組成物の存在下では0.820に達しているのに対し非存在下では0.645となっているので(P<0.05)、分解動態は実際に影響を受けていた。
1)ウシ家畜の3つの特徴的な配合飼料について、6つのオーバーフロー嫌気性反応器(OAR)中で培養した、ウシ第一胃の微生物の代謝についての本発明の酵素組成物の効果を定量すること。OARは二重流出での連続発酵槽である。
2)培養チューブ中における24時間インキュベート後の揮発性脂肪酸(VFA)および気体生成物についての、粗製の酵素組成物の影響、その可溶性画分と不溶性画分の影響、および、オートクレーブ処理により不活性化した酵素組成物の影響を測定することによって、第一胃の発酵についての本発明の酵素組成物の作用機序を特定すること。
オーバーフロー嫌気性反応器(OAR)におけるテスト
固相および液相の更新速度をそれぞれ0.03/時間および0.06/時間に調整した、1Lの作動容積を有する6つの発酵槽を使用した。これらの発酵槽を1mm網で濾過した乳牛第一胃含有物で接種した。発酵槽のpHは、緩衝溶液(炭酸塩およびリン酸塩)の連続注入により6.0以上に維持する。基質(飼料)の供給は、11時間および23時間での設定時間に行う。測定および採取段階前の最初の5日間において発酵槽の平衡化段階を行う。
1)3つの水準での生産物要素:非存在下/酵素組成物no.1/酵素組成物no.2。
2)3つの水準での食餌要素:トウモロコシサイレージベース/牧草サイレージベース/オーチャードグラス乾草ベース。
・pH、酸化還元電位。
・発酵槽の含有物(原生動物のカウントおよび発酵概形の決定のため(VFA、アンモニア性窒素))。
・気体(2日間で回収)(生成した容積およびその組成の測定のため)。
・流出物(2日間で回収)(配合飼料の分解産物、微生物の発酵およびタンパク質の合成のため)。
・新鮮な流出物の二重の遠心分離による微生物ペレット。
・VFA(クロマトグラフィー)(サイレージ中、流出物中および発酵槽含有物中のもの)。
・アンモニア性窒素(特異的プローブ)。
・気体(クロマトグラフィー)。
・有機材料のDM(飼料中および凍結乾燥流出物中のもの)。
・デンプン(飼料中および凍結乾燥流出物中のもの)。
・Van Soest法による細胞壁の区分分画(NDF、ADF、ADL)(飼料中および凍結乾燥流出物中のもの)。
・窒素(Dumas法)(飼料中、凍結乾燥流出物中および微生物ペレット中のもの)。
・核酸塩基(クロマトグラフィー)(凍結乾燥流出物中および微生物ペレット中のもの)。
ブチルテフロン製のセプタムで栓を取り付けた72mLの60個の培養チューブに、最後の配合飼料の供給の12時間後に採取した発酵槽の含有物を接種して、標準的な手順によって24時間インキュベートした。この実験の要素は次の通りである。
1)5つの水準でのP(生産物)要素:非存在下/組成物no.2/組成物no.2の不溶性画分/組成物no.2の液体画分(発酵基質なし)/オートクレーブ処理により不活性化した酵素組成物。組成物no.2の液体画分は、組成物no.2の残留物から水相に抽出された酵素に対応する。
2)3つの水準でのR(接種材料)要素:トウモロコシサイレージベース/牧草サイレージベース/ダクチル(dactyl)乾草ベース、の食餌に合わせて培養チューブ中に同様の食餌を導入。
・接種材料(そのVFA組成物の決定のため)。
・チューブでの24時間インキュベート後の培養培地(VFA組成の決定のため)。
・気体(24時間インキュベート後の生成量の測定およびその組成の決定のため)。
・VFA(クロマトグラフィー)(サイレージ中、流出物中および発酵槽含有物中のもの)。
・気体(クロマトグラフィー)。
(付記1)
アスペルギルス セクション Nigriの菌株で発酵させた、小麦、小麦ふすま、菜種ケーキ、小麦と小麦ふすまとの混合物、小麦と菜種ケーキとの混合物、小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物、および、小麦と小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物からなる群から選択される主たる基質を含み、
(i)組成物1g当たり500AXC以上のキシラナーゼ活性、
(ii)組成物1g当たり500BGU以上のβ−グルカナーゼ活性、および、
(iii)組成物1g当たり50CMC以上のセルラーゼ活性、を示す、
酵素組成物。
前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株は、クレード アスペルギルス ニガーの菌株である、付記1に記載の酵素組成物。
前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株は、サブクレード アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株である、付記1または2に記載の酵素組成物。
前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株は、アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株またはアスペルギルス ネオニガーの菌株である、付記1から3のいずれか1つに記載の酵素組成物。
前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株は、アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株である、付記1から4のいずれか1つに記載の酵素組成物。
前記基質は、固体発酵により、前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株で発酵される、付記1から5のいずれか1つに記載の酵素組成物。
前記基質は、小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物からなる、付記1から6のいずれか1つに記載の酵素組成物。
前記小麦ふすまと前記菜種ケーキとは、20/80から50/50までの範囲の質量割合である、付記7に記載の酵素組成物。
(i)組成物1g当たり1000AXC以上のキシラナーゼ活性、
(ii)組成物1g当たり800BGU以上のβ−グルカナーゼ活性、および、
(iii)組成物1g当たり120CMC以上のセルラーゼ活性、を示す、
付記1から8のいずれか1つに記載の酵素組成物。
少なくとも、発酵産物が以下の酵素活性の最小値、
(i)組成物1g当たり500AXC以上のキシラナーゼ活性の最小値、
(ii)組成物1g当たり500BGU以上のβ−グルカナーゼ活性の最小値、および、
(iii)組成物1g当たり50CMC以上のセルラーゼ活性の最小値、を示すまで、
サブクレード アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株で、小麦、小麦ふすま、菜種ケーキ、小麦と小麦ふすまとの混合物、小麦と菜種ケーキとの混合物、小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物、および、小麦と小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物からなる群から選択される主たる基質を固体発酵する工程を含む、付記3に記載の酵素組成物の製造方法。
前記サブクレード アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株は、アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株またはアスペルギルス ネオニガーの菌株である、付記10に記載の製造方法。
前記サブクレード アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株は、アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株である、付記11に記載の製造方法。
付記1から9のいずれか1つに記載の酵素組成物を含む、反芻動物の飼料用の添加物。
反芻動物の飼料用の飼料組成物またはプレミックスの原料としての、付記13に記載の添加物の使用。
付記13に記載の添加物を含む、反芻動物の飼料用のプレミックス。
反芻動物に適した飼料と一緒に、付記13に記載の添加物の有効量または付記15に記載のプレミックスの有効量を含む、反芻動物用の補充された飼料組成物。
付記13に記載の添加物または付記15に記載のプレミックスを、反芻動物に適した飼料と混合することを含む、反芻動物用の補充された飼料組成物の製造方法。
付記1から9のいずれか1つに記載の酵素組成物、付記13に記載の添加物、付記15に記載のプレミックスまたは付記16に記載の飼料組成物の、反芻動物の畜産学的性能を改善するための使用。
乳生産量の増加、消費指数および/もしくは食品効率の改善、体重増加の促進、反芻活動の増加、飼料および濃厚飼料の消化率の増加、ならびに/または、メタン生成の減少のための、付記18に記載の使用。
付記1から9のいずれか1つに記載の酵素組成物の有効量、付記13に記載の添加物の有効量、付記15に記載のプレミックスの有効量、または、付記16に記載の飼料組成物の有効量を、反芻動物に摂取させる、反芻動物の畜産学的性能を改善するための方法。
Claims (20)
- アスペルギルス セクション Nigriの菌株で発酵させた、小麦、小麦ふすま、菜種ケーキ、小麦と小麦ふすまとの混合物、小麦と菜種ケーキとの混合物、小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物、および、小麦と小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物からなる群から選択される主たる基質を含み、
(i)組成物1g当たり500AXC以上のキシラナーゼ活性、
(ii)組成物1g当たり500BGU以上のβ−グルカナーゼ活性、および、
(iii)組成物1g当たり50CMC以上のセルラーゼ活性、を示す、
酵素組成物。 - 前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株は、クレード アスペルギルス ニガーの菌株である、請求項1に記載の酵素組成物。
- 前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株は、サブクレード アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株である、請求項1または2に記載の酵素組成物。
- 前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株は、アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株またはアスペルギルス ネオニガーの菌株である、請求項1から3のいずれか1項に記載の酵素組成物。
- 前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株は、アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株である、請求項1から4のいずれか1項に記載の酵素組成物。
- 前記基質は、固体発酵により、前記アスペルギルス セクション Nigriの菌株で発酵される、請求項1から5のいずれか1項に記載の酵素組成物。
- 前記基質は、小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物からなる、請求項1から6のいずれか1項に記載の酵素組成物。
- 前記小麦ふすまと前記菜種ケーキとは、20/80から50/50までの範囲の質量割合である、請求項7に記載の酵素組成物。
- (i)組成物1g当たり1000AXC以上のキシラナーゼ活性、
(ii)組成物1g当たり800BGU以上のβ−グルカナーゼ活性、および、
(iii)組成物1g当たり120CMC以上のセルラーゼ活性、を示す、
請求項1から8のいずれか1項に記載の酵素組成物。 - 少なくとも、発酵産物が以下の酵素活性の最小値、
(i)組成物1g当たり500AXC以上のキシラナーゼ活性の最小値、
(ii)組成物1g当たり500BGU以上のβ−グルカナーゼ活性の最小値、および、
(iii)組成物1g当たり50CMC以上のセルラーゼ活性の最小値、を示すまで、
サブクレード アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株で、小麦、小麦ふすま、菜種ケーキ、小麦と小麦ふすまとの混合物、小麦と菜種ケーキとの混合物、小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物、および、小麦と小麦ふすまと菜種ケーキとの混合物からなる群から選択される主たる基質を固体発酵する工程を含む、請求項3に記載の酵素組成物の製造方法。 - 前記サブクレード アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株は、アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株またはアスペルギルス ネオニガーの菌株である、請求項10に記載の製造方法。
- 前記サブクレード アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株は、アスペルギルス ツビンゲンシスの菌株である、請求項11に記載の製造方法。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の酵素組成物を含む、反芻動物の飼料用の添加物。
- 反芻動物の飼料用の飼料組成物またはプレミックスの原料としての、請求項13に記載の添加物の使用。
- 請求項13に記載の添加物を含む、反芻動物の飼料用のプレミックス。
- 反芻動物に適した飼料と一緒に、請求項13に記載の添加物の有効量または請求項15に記載のプレミックスの有効量を含む、反芻動物用の補充された飼料組成物。
- 請求項13に記載の添加物または請求項15に記載のプレミックスを、反芻動物に適した飼料と混合することを含む、反芻動物用の補充された飼料組成物の製造方法。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の酵素組成物、請求項13に記載の添加物、請求項15に記載のプレミックスまたは請求項16に記載の飼料組成物の、反芻動物の畜産学的性能を改善するための使用。
- 乳生産量の増加、消費指数および/もしくは食品効率の改善、体重増加の促進、反芻活動の増加、飼料および濃厚飼料の消化率の増加、ならびに/または、メタン生成の減少のための、請求項18に記載の使用。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の酵素組成物の有効量、請求項13に記載の添加物の有効量、請求項15に記載のプレミックスの有効量、または、請求項16に記載の飼料組成物の有効量を、反芻動物に摂取させる、反芻動物の畜産学的性能を改善するための方法。
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