JP3037437B2 - 反芻動物飼料用酵素添加物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、キシラナーゼ及びセルラーゼを含有する反
芻動物飼料用組成物に関する。

背景技術 莢果飼料及び穀粒飼料は、反芻動物用の普通の飼料で
ある。両種の飼料は草飼料よりも多量の消化性物質の成
分を含有しているけれども、両飼料は、主として植物細
胞壁から形成された、著しく部分的にしか消化できない
か又は消化困難な部分を含有している。該飼料の細胞壁
成分は全繊維部分と記述されることが多い。

莢果飼料は、40％までの全繊維を含有している。穀粒
飼料の全繊維成分は、一般に、飼料の全乾燥物質の20％
までである（Van Soest,1982）。飼料の乾燥物質の残り
は、反芻動物によって容易に消化されうる非構造の炭水
化物から主として構成されている。穀粒飼料及び莢果飼
料においては、該飼料の非構造炭水化物成分は、90〜10
0％が消化可能であるか又は動物の成長時に生じるエネ
ルギーに転化されうる。穀粒飼料の場合は全繊維成分は
わずかに約25％が消化性であるが、莢果飼料に関しては
全繊維成分は約40％が消化性である（Van Soest,198
2）。

莢果飼料又は穀粒飼料の細胞壁、すなわち全繊維部分
は、主として、耐分解性であるセルロース、ヘミセルロ
ース及びリグニンである。反芻動物自体はこれらの物質
を消化することができる酵素を分泌しないけれども、ル
ーメン（rumen）内の細菌及び真菌類が細胞壁物質を分
解することのできる酵素を産生する。ルーメン繊維消化
の程度は、可変的でありかつ飼料の種類及びルーメン微
生物の繊維分解活性に依存している。莢果飼料及び穀粒
飼料の全繊維のセルロース及びヘミセルロース成分は、
ルーメン細菌によって産生されるセルラーゼ及びキシラ
ナーゼによって消化可能である。ヘミセルロース及びセ
ルロースの消化率は、なかんずく、ヘミセルロース及び
セルロースと非消化性リグニンとの会合の程度及び性質
に依存している。セルラーゼ及びキシラナーゼはセルロ
ース及びヘミセルロースを溶解して糖となし、この糖は
今度はルーメン細菌によって代謝されて、反芻動物が直
接のエネルギー源として使用することのできる揮発性の
脂肪酸となる。多量の繊維飼料の場合には、同飼料の半
分未満が消化されうるが、未消化部分は排泄される。こ
の結果多量の肥料が生産されることになる。

飼料消化率の改良は、それによって動物の発育がより
早くなりかつ肥料生産量が減少されるという結果が生じ
るので望ましいことである。莢果飼料及び穀粒飼料の非
構造炭水化物部分はすでに高い消化率を有するので、改
良の余地はほとんどない。従って飼料消化率を改良する
ための最大の可能性は、消化率のより小さい全繊維部分
の消化率を増大させることから生じるであろう。目下の
ところ、反芻動物の繊維飼料の消化率を増大させる飼料
添加物は存在していない。

植物細胞壁物質を分解することのできる酵素をルーメ
ンに送ることは、ルーメンの高いタンパク質分解性環境
のために困難な問題である。それ自体タンパク質である
セルラーゼ及びキシラナーゼのような繊維分解酵素が単
純に飼料に適用される場合には、繊維分解酵素は、摂取
された飼料の繊維の消化を増大することができる前に、
ルーメンにおいて急速に消化される（Chesson,1994,McA
llister et all,1994）。また繊維分解酵素をルーメン
環境に直接加えることも有利になる見込みはない、それ
というのもルーメンが任意の環境に存在すると知られた
最も活性のあるセルラーゼ及びキシラナーゼを産生する
細菌、真菌及び原生動物を包含しているからである（Gi
lbert,1992）。従って繊維分解酵素を反芻動物に供給す
る利益は、極めて高い酵素量が使用される場合のみ実現
されると期待されるであろう。ルーメン内で自然に起る
繊維分解活性を論議するためには、極めて高い酵素レベ
ルでのみ、迅速に加水分解されなかった添加酵素の少量
が十分であろう。このようなアプローチは非実際的であ
り、不経済であろう。

酵素による飼料の予備消化は、サイロ貯蔵の間の飼料
の栄養価を保存しかつ増大させる技術として用いられて
きた。PCT出願No.PCT/F191/00118（SSV−Development
OY,1991年４月18日出願）には、サイロ貯蔵の期間に牧
草を湿潤する（水分50〜75％）ために、ペクチナーゼ、
セルラーゼ、キシラナーゼ、アミラーゼ、アラビノシダ
ーゼ、クチナーゼ、リパーゼ及びエステラーゼから成る
群から選択された１種以上の繊維分解酵素を加えること
が記載されている。これによって、植物細胞壁の予備消
化が行われ、引続き乳酸細菌の酸生成能力が増大する結
果になる。飼料のpHは、４未満から4.5までの範囲に保
たれ、このpHは有害な細菌種の生長を排除する。同様
に、ドイツ国特許出願No.DD296407A5には、サイロ貯蔵
の時点で新鮮な牧草に繊維分解酵素の混合物を加えるこ
とが記載されている。特開平６−075,238号公報は、微
生物の発酵を可能にするために、真空包装で貯蔵され
た、高水分を有する飼料に酵素／微生物接種物を加える
ことを開示している。

飼料の予備消化は、酵素活性を許すことを要求された
飼料の高い水分（30％よりも大きい）のために望ましく
ない。湿った飼料は、カビの生育による汚染及び損傷を
受けやすいので本来不安定である。高い水分による飼料
の重量の増大は輸送を実行不能にするし、過度の水分は
加工前の飼料の付加的乾燥を要求することもある。これ
らの制限のために、飼料の予備消化は飼料の消化を増大
させるための望ましくない手段となる。飼料を低い水分
で保ちながら飼料の消化率を増大させるのが有利であろ
う。

また、胃又はルーメンの不活性化から酵素を保護する
方法も公知である。カナダ国特許第1,322,159号（Ying,
1993,9月14日発行）は、酵素がルーメン中を通過するの
を許す酸に不溶のポリマーで酵素を被覆しかつ被包する
ことを記載している。同様に米国特許第3,492,398号（M
arco et al.,1970,1月27日発行）によってアミノポリア
ミド樹脂被覆も開示されている。

選択された真菌株から誘導されるセルラーゼ／キシラ
ナーゼ飼料添加物は、飼鳥類における栄養吸収不良症候
群を治療するために使用されている［PCT出願No.PCT/DK
90/00256（Novo Nordisk A/S,1990,10月５日出
願）］。

繊維分解性酵素を飼料に直接加えるか又は飼料と一緒
に供給される酵素補助剤の形で加えることによって、反
芻動物用飼料の消化率を増大させる試みがいくつも行わ
れてきたが、成功は限定されている。従来技術で記載さ
れた補助剤の大部分は、飼料の加湿、熱処理、乾燥、及
び他の添加物及び安定剤の添加を包含する多数の加工段
階を必要とする。ヨーロッパ特許出願第88105409.2号
（Suomen Sokeri 0y,1988,4月４日出願）は、15〜60％
の水分を有する家畜飼料に未発表の酵素補助剤を加え、
次に100℃未満の温度で熱水処理と酵素処理を組合わせ
ることを記載している。次に飼料物質を乾燥して酵素を
安定化し、飼料物質の保存性を改良する。

米国特許第5,314,692号（Haarasilta et al.,1994,5
月24日発行）には、アミラーゼ、セルラーゼ、ヘミセル
ラーゼ、グルカナーゼ、リパーゼ、プロティナーゼ等か
ら成る群から選択された全酵素１〜60％及び穀粉又は他
のデンプン40〜99％を含有する熱安定性酵素プレミック
スが記載されている。該酵素プレミックスはペレットに
成形され、0.01〜0.05％の濃度で他の飼料と混合するよ
うに設計されている。この酵素プレミックスは熱に安定
であって、飼料加工温度で酵素の著しい分解を示さな
い。

英国特許出願第2,261,877号（Kyowa Hakko Kogyo Co.
Ltd.,1992,11月18日出願）は、植物組織破壊酵素及び少
なくとも１種の必須アミノ酸を含有していて、乳生産量
を高め、乳質を改善し、成長を促進し、肉質を改善しか
つ受精効率を高めるために有効な濃厚動物飼料添加物を
開示している。

ドイツ国特許出願No.DD296407 A5は、ライコムギ粒
の基質上で真菌のペニシリウム種の特定株を発育させる
方法を記載している。この方法は15〜60℃の温度で25％
よりも大きい水分で予備加水分解することを包含する。
生じる酵素複合体はセルラーゼ、ヘミセルラーゼ、アミ
ラーゼ、ペクチナーゼ、プロテアーゼ及びβ−1,4−グ
ルカナーゼを含有する。この物質を粉砕して飼料補助剤
を提供する。

Feng et al.（1992,No.1）は、セルラーゼ、キシラナ
ーゼ及びヘミセルラーゼを含有する、未記載の“高レベ
ル”の酵素混合物を、乾燥熟成草飼料に加えると、試験
管内で乾燥物質（DM）及び中性洗浄性繊維（NDF）の消
化率がそれぞれ12％及び20％だけ増大されることを証明
した。“低”レベルのセルラーゼ及びヘミセルラーゼ
は、試験管内でDMの消化率を８％だけ増大させた。現場
ではDM及びNDFの消化率が測定されたが、結果は報告さ
れなかった。おそらく効果が認められなかったからであ
ろう。この文献は、成熟乾燥草飼料の消化率を改善する
ためには、３種類の酵素の組合わせが“高”レベルで要
求されたことを説明している。これらの酵素は、試験管
内及び現位置（in situ）での消化研究の直前に加え
た。

Feng et al.（1992,No.2）は、給餌直前に乾燥熟成草
乾草にセルラーゼ、ヘミセルラーゼ及びキシラナーゼを
含有する商用酵素混合物を適用することを開示してい
る。発明者は、著者との個人的情報伝達によって、使用
される酵素混合物が、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ及び
キシラナーゼの他に、グルコースオキシダーゼ及びアミ
ラーゼのような他の種類の酵素も含有する商用生成物
［グラス−ザイム（Grass−Zyme）と称する］であるこ
とを決定している。このような予備処理は、乾草DMの摂
取量を未処理乾草に対して12％だけ増大させた。またDM
及びNDFの消化率も酵素の予備処理によって改良され
た。NDF原位置消化速度は、給餌直前に乾草を酵素混合
物で予備処理することによって増大された。未処理乾草
を、予備処理乾草を摂る子牛のルーメンで原位置インキ
ュベートした場合には、利益は認められなかった。これ
らの結果は、酵素予備処理によってルーメン酵素活性の
増大よりもむしろ、摂取前の草乾草の部分的消化がもた
らされることを示す。

従来技術を考慮すると、反芻動物用の穀粒及び莢果飼
料の消化率を高めるための酵素補助剤に対する要求が残
っていることは明らかである。このような補助剤は、飼
料への適用が容易でなければならず、また複雑で高価
な、又は時間浪費的な加工段階を必要としてはならな
い。理想的には、このような添加物は、給餌の時間近く
か又は飼料を商業的に許容できる形に加工することを許
すために若干早期に飼料に加えられうる。従ってこのよ
うな補助剤は、飼料を予備消化するか又は加水分解して
はならないが、飼料と安定な複合体を形成して、飼料組
成物の保存及び貯蔵を許さなければならない。該補助剤
は、実用的及び経済的になるために、低い又は適度の酵
素レベルで飼料消化率を最適化するべきである。

本発明の概要 本発明の発明者達は、特定の比及び活性レベルの繊維
分解酵素、つまりセルラーゼ及びキシラナーゼ酵素を、
本発明者達によって発見された方法によって莢果飼料又
は穀粒飼料（飼料物質）を処理するために使用する場合
には、飼料物質消化率及び動物の成長の成果に意外な増
大があることを発見した。若干の有利な範囲内の酵素量
を使用すると、過剰量の酵素を適用する場合よりも優れ
た成果が得られる。飼料物質消化率及び動物の成長の改
善に対する、キシラナーゼの活性とセルラーゼの活性と
の間の予想しなかった相乗効果は、本発明の酵素混合物
の適用から生じる飼料物質消化率及び動物の成長におけ
る改良が、別個に施用したキシラナーゼ及びセルラーゼ
の単純な添加による改良よりも大きいという事実によっ
て証明された。本発明の酵素混合物を、本発明者達によ
って発現された方法とは別の方法によって飼料物質に適
用する場合には、優れた相乗的成果は観察されない。

本発明は、反芻動物用の安定な飼料組成物を製造する
ために、加工又は未加工乾燥飼料物質中に繊維分解酵素
の混合物を混入する方法を提供する。該方法は、反芻動
物に給餌された飼料物質の消化率を増大する。本発明
は、繊維分解酵素と本発明の方法による酵素補助剤で飼
料を処理することによって製造した飼料組成物との特定
混合物を含有する酵素補助剤に拡張される。本発明で使
用される“反芻動物”としては、ウシ、ヒツジ、ギヤ、
シカ、バイソン（bison）、スイギュウ及びラクダが包
含される。飼料物質の消化率の増大の結果、増量速度
（rate of gain）及び乳産出量の改良、飼料エネルギー
の肉又は乳へのより効率のよい転化、同一レベルの生産
性を維持するために要求されるより少ない飼料、より大
きいエネルギー収量を要求する動物によって達成される
より大きい飼料摂取量、穀粒及び脂肪ような補助的エネ
ルギーへの要求の減少及び肥料生産の減少によって特徴
づけられる動物性能が増大される。

一つの好ましい実施態様においては、本発明の酵素を
水溶液中で溶解し、飼料加工の時点で乾燥飼料物質に適
用する。酵素はそれぞれ別個の溶液として適用してもよ
いし又は酵素混合物を含有する単一溶液として使用して
もよい。該水溶液は、好ましくは4.5〜7.0のpHを有する
弱緩衝液である。酵素水溶液を飼料物質に適用して同物
質を被覆し、かつ同物質上に水溶液を均一に分配する。
一般的には、酵素溶液を飼料物質上に噴霧し、その間に
同時に飼料物質を混合して酵素溶液の均一な分配を促進
させる。酵素は飼料物質を加水分解したり又は予備消化
することはないが、飼料物質に付着して安定な酵素／飼
料複合物（飼料組成物）を形成する。酵素は、飼料物質
が溶解した酵素を含有する水溶液の飼料物質中への実質
的吸収を許すように十分乾燥している場合には、飼料物
質にただ付着するだけである。飼料物質は、起るべき適
当な吸収のためには好ましくは15％（w/w）未満の水分
を有しなければならない、と決められている。水分は飼
料中で空間を占めている。水分が蒸発するにつれて、飼
料中に細孔が形成され、これらの細孔中に本発明の酵素
補助剤（enzyme supplement）が吸収され、それによっ
て蒸発された水分の空間を占める。飼料の水分が大体に
おいて15％を超えると、酵素補助剤は飼料中に吸収され
ない。飼料の水分が約18〜20％を超えると、飼料はカビ
による損傷を受けやすくなる。野外乾燥の莢果飼料又は
穀粒飼料は、一般には約12％の水分を有している。酵素
水溶液の吸収及び安定な酵素／飼料複合体の形成には、
５〜80℃の温度で少なくとも３時間、もっと好ましくは
少なくとも８時間飼料物質と酵素水溶液を一緒にインキ
ュベーションする必要がある。生じる酵素／飼料複合体
は少なくとも１年までの間安定である。飼料物質は、ロ
ーリング、細断、練る、粉砕、クラッキング、ポッピン
グ（popping）、押出、超微粉砕、蒸焼き、フレーキン
グ（flaking）、煮沸及び爆裂（exploding）による処理
前又は後に加工してもよいか、又はペレット成形、立方
体ブロック形成（cubing）又は梱形成（baling）による
処理後に加工してもよい。飼料物質は莢果乾草、残余農
作物及び穀物粒を包含する。

酵素補助剤は、一定の有利な比及び濃度でセルラーゼ
及びキシラナーゼを包含している。該補助剤はまた、ペ
クチナーゼ、エステラーゼ、アラビノシダーゼ及びβ−
1,3−グルカナーゼも包含していてよいが、プロテアー
ゼ、リパーゼ又はアミラーゼを必要としない。セルラー
ゼ及びキシラナーゼは、好ましくは微生物源からの任意
の広範囲のセルラーゼ及びキシラナーゼから成っていて
もよく、標準化活性レベルで適用される。セルラーゼの
活性は、濾紙分解を基礎に標準化されており、濾紙単位
（FPU）活性（濾紙から生成されたグリコールμモル／
単位酵素／分）で表示される。キシラーゼ活性は、オー
トスペクトコムギ（oat spelt）のキシランのキシロー
スへの加水分解を基礎にしており、国際単位（IU）（生
成された還元糖μモル／単位酵素/ml/分）で表示され
る。セルラーゼ及びキシラナーゼを測定するための検定
は、例６、例７及び例８に記載する。上記のようなセル
ラーゼの活性はエキソセルラーゼ（exocellulase）にあ
てはまり、FPUで測定される。エンドセルラーゼ（本発
明によりセルラーゼとして使用するにも適することがあ
る）は、例７で記載するようにIUで測定される。エンド
セルラーゼ活性の25IUは、エンドセルラーゼ活性1FPUに
等しい。

飼料組成物を製造する前記方法は、飼料消化性及び動
物性能を最大にするために、セルラーゼ及びキシラナー
ゼが、セルラーゼ約２〜5FPU/キシラナーゼ100IUのセル
ラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比を与えるのに十分な
量で飼料組成物中に供給されている場合に、最も効果的
である。

本発明者達は、繊維消化及び動物性能の増大は、飼料
物質に添加した酵素の全量（全酵素活性／飼料乾燥物質
kgとして表示）及びキシンラナーゼに対するセルラーゼ
の相対割合に依存する。酵素濃度と動物の応答との間の
関係は、非線形であることが判明しかつ莢果飼料及び穀
粒飼料に関して異なっている。莢果飼料、例えばムラサ
キウマゴヤシ乾草に関しては、セルラーゼ16〜120FPU、
もっと好ましくは18〜72FPU及びキシラナーゼ800〜6000
IU、もっとも好ましくは900〜3600IU/飼料乾燥物質kgの
酵素濃度が性能を最大にする。穀粒飼料の場合には、セ
ルラーゼ10〜200FPU、もっと好ましくは40〜160FPU及び
キシラナーゼ500〜10,000IU、もっと好ましくは2000〜8
000IU/飼料乾燥物質kgの酵素濃度で動物の最大性能が得
られる。莢果飼料及び穀粒飼料の両方について、セルラ
ーゼ活性／キシラナーゼ活性の比は、好ましくはセルラ
ーゼ２〜5FPU/キシラナーゼIUである。

他の広い態様では、本発明は特定の反芻動物用飼料組
成物に拡張される。概して飼料組成物は、安定な飼料／
酵素複合体を提供するためにセルラーゼとキシラナーゼ
との混合物と完全に結合した（associated）低水分飼料
物質から成る。飼料組成物中のセルラーゼ活性／キシラ
ナーゼ活性の比は、好ましくはセルラーゼ２〜5FPU/キ
シラナーゼ100IUである。一つの好ましい実施態様で
は、飼料組成物は、その中で酵素が飼料物質kg当り60〜
120FPU、もっと好ましくは18〜72FPUのセルラーゼ活性
及び80〜6,000IU、もっと好ましくは900〜3,600IUのキ
シラナーゼ活性を供給しかつ飼料物質が乾燥莢果乾草で
あるような安定な酵素／飼料複合体である。他の好まし
い実施態様においては、飼料組成物は、その中で酵素が
セルラーゼ活性10〜200FPU、もっとも好ましくは40〜16
0FPU及びキシラナーゼ活性500〜10,000IU、もっとも好
ましくは2000〜8000IU/飼料物質kgを供給しかつ飼料物
質が乾燥穀粒飼料であるような安定な酵素／飼料複合体
である。これらの飼料物質は、立方体形成した、ペレッ
ト成形した、細断した、梱包した（baled）、ロール形
成した、練った、粉砕した、クラッキングした、ポッピ
ングした（popped）、押出した、超微粉砕した、蒸焼き
した、フレーキングした（flaked）、煮沸した又は爆裂
した形で存在していてよい。

他の実施態様では、本発明は前記方法及び飼料組成物
で使用するための酵素補助剤を提供する。該酵素補助剤
はセルラーゼとキシラナーゼとの混合物であり、その中
に酵素は、セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセ
ルラーゼ２〜5FPU/キシラナーゼ100IUであるような量で
包含されている。該酵素補助剤は、飼料物質に施用する
ための水溶液中で溶解されてもよい。この水溶液はpH4.
5〜7.0を有する弱い緩衝液である。

本発明者達は、予断することなく、本発明が酵素補助
剤中で供給されたキシラナーゼとセルラーゼとの間の相
乗的関係を惹起するそのメカニズムが、これらの酵素の
単純な繊維分解活性からは生じない、と考える。実施例
で証明された、飼料転化化［乾燥物質摂取量（DMI）／
平均日増量（ADG）］の改良は、莢果飼料及び穀粒飼料
に含まれた、比較的少量の全繊維に対してあまりに大き
いので、その原因を適用された酵素活性の低レベルに帰
することはできない。

高い酵素レベルが草飼料に適用される（Feng et alの
文献と同様）ならば、飼料消化率の改良は予想すること
ができるだろう。Feng et al.によって試験されたよう
な草乾草は、莢果飼料又は穀粒飼料よりも多量の全繊維
を含んでいる。草乾草中の繊維の約50％はヘミセルロー
ス（例えばキシラン）である。全繊維の残りの50％はリ
グニン及びセルロースである（van Soest,1982）。例え
ば、日光処理したオオアワガエリ乾草（International
Reference No.1−04−885）は、ヘミセルロース29％及
びセルロース34％から成る全繊維70％を含む（National
Research Council,1982）。

前記のように、莢果飼料及び穀粒飼料の繊維組成物
は、草乾草の同組成物とは相違している。ムラサキウマ
ゴヤシのような莢果飼料（International Reference N
o.1−00−068）は、ヘミセルロース11％及びセルロース
28％から構成された全繊維50％を含有している。莢果飼
料は草乾草よりも比較的少ないヘミセルロースを含有す
るので、セルラーゼ及びキシラナーゼを莢果飼料に補充
して反芻動物の飼料消化率又は成長速度を著しく改良す
ることは予想されない。

同様に、オオムギのような穀粒飼料（International
Reference No.4−00−549）は、比較的少量の繊維を含
有し（全繊維19％、そのうち５％がヘミセルロース）か
つルーメンで極めて迅速に消化される。穀粒飼料を主と
する食餌を摂る反芻動物は、酵素補充によって著しく利
益を得るとは予想されない。

草飼料は、形態学的構造及び化学的組成に関して莢果
飼料及び穀粒飼料とは相違している（Nelson et al.,19
94）。草の葉は、構造的及び代謝的作用の両方を与える
が、莢果の葉は代謝的作用しか提供しない。穀粒飼料の
形態学的構造は、穀粒における比較的少量の繊維が外穀
中に配置されていて、デンプン内胚乳を包囲している点
で、草乾草とは極めて異なっている。

草乾草の栄養価を改良する予備処理方法は、莢果飼料
の栄養価を改良する際には効果がない。例えば、単子葉
植物（草）の残余農作物に関する24の実験において、DM
摂取量は水酸化ナトリウム処理の結果として22％だけ増
大されたが、双子葉植物（莢果）の残余農作物の２つの
実験では、DM摂取量はわずかに６％だけ増大された（Be
rger et al.,1994）。

草及び莢果飼料のセルロース組成は一般に類似してい
る。しかし草飼料のセルロースは、莢果飼料に対して高
い濃度のキシラン−リグニン結合を有する。莢果飼料の
場合には、多糖類（キシラン及びセルロース）及びリグ
ニンは、もっと別々に区画されている。その結果、リグ
ニンは莢果飼料においては草飼料におけるよりも大き
い、繊維消化に対する物理的遮断層として働く。繊維化
学上の他の相違は、草飼料を莢果飼料よりも化学的処理
に対してより一層敏感にする。草乾草の栄養価を改良す
る酵素処理は、莢果飼料又は穀粒飼料において効果があ
ると予想されないであろう。温帯草飼料におけるヘミセ
ルロース：セルロースの比は、莢果において0.57〜0.70
対0.32〜0.40の範囲にある。莢果飼料中の大部分のヘミ
セルロース多糖類は、アラビノキシラン、キシログリカ
ン、アラビナン及びガラクタンである。これに対して草
飼料中の大部分のヘミセルロース多糖類はキシログルカ
ン及びアラビノキシランである。キシロースは、草ヘミ
セルロース中の糖の30％、莢果飼料ヘミセルロース中の
糖の20％を形成する。莢果飼料のヘミセルロースは、草
のヘミセルロースよりもさらに複雑な糖混合物なので、
莢果飼料ヘミセルロースの分解のためには、繊維分解酵
素のもっと複雑なレイジーム（regime）が要求されると
予想されるであろう。

上述の議論のように、先行技術の成果を基礎にする
と、極めて高いレベルの繊維分解酵素は、飼料物質消化
率、特に低い全繊維含量を有する莢果飼料及び穀粒飼料
消化率において相当大きい増大を生じるよう要求される
であろう。それというのもルーメンは高いタンパク質分
解性の環境であり、すでに高い活性の繊維分解酵素を生
成する、高度に進化した微生物の補体を有しているから
である。比較的小さい割合の全繊維を供給する莢果飼料
及び穀粒飼料は、草飼料よりも一層消化率の改良を示し
そうもないであろう。

しかるに本発明者達は、比較的低い酵素の添加レベル
で莢果飼料及び穀粒飼料の消化率における相当に大きい
改良を証明した。オオムギ飼料粒について実測された飼
料転化率（conversion ratio）は12％増大した（例中の
第３表）が、これは同飼料粒の全繊維成分の消化率の倍
増を示す。ムラサキウマゴヤシ（莢果飼料）に関して実
測された飼料転化率は17％（未処理乾草の場合は飼料9.
92kg/増加kg;乾燥物質kg当り3600IUのキシラナーゼ及び
148FPUのセルラーゼで処理したムラサキウマゴヤシ乾草
の場合には飼料8.48kg/増加kg）増大したが、これは全
繊維消化率の相当大きい改良を示す。これらの意外な改
良は、添加したセルラーゼ及びキシラナーゼの単純な付
加的酵素効果から生じたのではなかろう。予断すること
なく、本発明者達は、本発明の酵素補助剤が処理した飼
料粒子上にルーメン細菌の付着部位を形成し、それによ
って自生のルーメン細菌によるコロニー形成及び引続く
飼料粒子の消化を増大する、と考える。

飼料として有用であるためには、植物は牧草地で生育
している間微生物の攻撃に対して耐性がなければならな
いが、ルーメン内の微生物による浸透、コロニー形成及
び消化に対しては感受性が必要であることが知られてい
る。牧草地での微生物攻撃を防御する保護的遮断層及び
物質（すなわちロウ状角皮又はフェノール系酸）は、ル
ーメン内の植物物質の消化を妨害する。ルーメン微生物
は、気孔のような抵抗力の弱い植物構造によって又は且
嚼又は機械的加工による保護的遮断層の破壊によって前
記防禦物を包囲する（McAllister et al.,1994）。

導入路が得られると、ルーメン細胞は内部組織に付着
し、生物皮膜（biofilm）を形成しかつ消化を開始す
る。初期コロニーは消化生成物を遊離し、今度は同生成
物が内部植物組織を消化することのできる細菌の複雑な
重合体（consortium）を形成する消化部位に付加的細菌
をひきつける。かくしてルーメン内の飼料の消化は飼料
物質の内部から進行し、同物質の消化速度及び程度は、
しばしば、ルーメン微生物が内部組織に接近することの
できる範囲によって決定される（McAllister et al.,19
94）。

本発明の酵素補助剤は、飼料物質中に吸収され、そこ
でルーメンのタンパク質分解性環境での可溶化から保護
される。本発明者達は、酵素は飼料物質中でルーメン微
生物による初期コロニー形成のための付着部位を作る、
と考える。また、高い酵素処理レベルは、形成された付
着部位が繊維分解酵素の接近によって閉鎖されるために
効果がないという仮説も立てる。接近酵素分子は付着部
位の上部に結合し、微生物の付着及び活性に対する遮断
層を形成する。

本発明者達の意外な意見は大きな有用性を有してい
る、それというのも同発見が、他の場合には酵素処理に
対して比較的不感受性である飼料物質に対して、有効量
の酵素を簡単にして有利な方法で適用した極めて特定な
比及び活性レベルで使用することによって全繊維消化率
の改良を行うことを許すからである。

図面の簡単な説明 第１図は、乾燥ムラサキウマゴヤシ飼料の食餌を供給
したコウシ（steer）の平均日増量（ADG）（kg/日）
を、酵素活性レベル／飼料物質kgの関数としてプロット
したグラフである。キシラナーゼレベルのみが示されて
いる。セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比は、セル
ラーゼ活性4FPU/キシラナーゼ活性100IUで一定である。

第２図は、乾燥オオアワガエリ飼料の食餌を供給した
コウシの平均日増量（ADG）（kg/日）を、酵素活性レベ
ル／飼料物質kgの関数としてプロットしたグラフであ
る。キシラナーゼレベルのみを図示してある。セルラー
ゼ活性／キシラナーゼ活性の比は、セルラーゼ活性4FPU
/キシラナーゼ活性100IUで一定である。

第３図は、乾燥オオムギサイレージの食餌を供給した
コウシの平均日増量（ADG）（kg/日）を、酵素活性レベ
ル／飼料物質kgの関数としてプロットしたグラフであ
る。キシラナーゼレベルのみを示してある。セルラーゼ
活性／キシラナーゼ活性の比は、セルラーゼ活性4FPU/
キシラナーゼ活性100IUで一定であった。

第４図は、ルーメン液中でインキュベートした乾燥ム
ラサキウマゴヤシ乾草の中性洗浄性繊維（NDF）消失率
を、酵素補助剤のセルラーゼ活性：キシラナーゼ活性の
比（２組の酵素比）の関数としてプロットしたグラフで
ある。

第５図は、ルーメン液中でインキュベートした乾燥ム
ラサキウマゴヤシ乾草のNDF消失率を、キシラナーゼIU:
セルラーゼ1FPUとして表わした酵素補助剤のセルラーゼ
活性：キシラナーゼ活性の比及びキシラナーゼ活性IU/
飼料乾燥物質kgとして表わした添加酵素のレベルの関数
としてプロットした三次元グラフである。

第６図は、ルーメン液中でインキュベートした乾燥ム
ラサキウマゴヤシ乾草の乾燥物質消化率（NDF消失率）
を、酵素処理後の酵素処理ムラサキウマゴヤシのインキ
ュベーション時間の関数としてプロットしたグラフであ
る。

有利な実施態様の詳細な説明 本発明は、反芻動物に給餌した場合乾燥莢果飼料及び
乾燥穀粒飼料の消化率を改良する酵素補助剤及び莢果飼
料及び穀粒飼料を酵素補助剤で処理して安定な酵素／飼
料複合体を形成する方法を提供する。

本明細書で使用されるように、飼料物質に適用される
「乾燥」という用語は、15％（w/w）未満の水分を有す
る飼料物質を意味する。

本明細書で使用されるように、「莢果飼料」は、植物
の科レグミノサエ（Leguminosae）の一員である双子葉
植物種である、動物飼料として使用した植物の切断熟成
した地上部（aerial portion）を意味する。例として
は、制限なしに、ムラサキウマゴヤシ、イガマメ（sain
foin）、クローバー及びソラマメが含まれる。「莢果飼
料」は、レグミノサエ科からの植物物質50％より多くか
ら成りかつ他の種類の植物物質49％までを含む飼料を包
含する。

本明細書で使用するように、「穀粒飼料」は、反芻動
物に一般に給餌される植物の種子を意味し、この種子は
外殻、莢又は穀皮（husk）を包含してもよいし又は包含
しなくてもよい。穀粒飼料の例は、制限なしに、オオム
ギ、コムギ、トウモロコシ、サトウモロコシ、ライコム
ギ（triticale）、ライムギ（rye）、カノーラ（canol
a）及びダイズを包含する。

本明細書で使用するように、「セルラーゼ」はセルロ
ースからの糖を可溶化する酵素を意味し、「キシラナー
ゼ」はヘミセルロースからの糖を可溶化する酵素を意味
する。

本明細書で使用するように、「飼料物質」は莢果飼料
又は穀粒飼料を意味する。

本明細書で使用するように、本発明の飼料組成物に適
用される「安定な」は、キシラナーゼ及びセルラーゼが
活性のままでありかつ飼料物質が、処理後少なくとも１
年間はかびたり、腐食したり、前消化を受けたり又は劣
化したりすることがないことを意味する。

本明細書で使用するように、飼料物質に施される酵素
溶液に対して適用される「被覆する」は、酵素溶液が飼
料物質上に大体において均一に分配されることを意味す
る。酵素溶液による飼料物質の被覆は不連続であっても
よい。しかし平均して、酵素溶液の分配は大体において
一様である。

酵素補助剤は一定の有利な比及び濃度でセルラーゼ及
びキシラナーゼを包含する。また同補助剤はペクチナー
ゼ、エステラーゼ及びアラビノシダーゼ及びβ−1,3−
グルカナーゼを含んでいてもよい。プロテアーゼ、リパ
ーゼ又はアミラーゼは要求されない。

酵素補助剤は、キシラナーゼ及びセルラーゼが有利な
酵素活性の比及び濃度で供給される場合には、飼料消化
率を増大する上で最も効果があることが確定された。本
明細書で使用するように、飼料物質に加えた酵素の濃度
に適用される「濃度」は、酵素補助剤で処理した飼料物
質から成る飼料組成物の乾燥物質kg当りの酵素の活性レ
ベルを意味する。セルラーゼの活性は、濾紙分解（filt
er paper degradation）を基礎にして標準化されてお
り、濾紙単位（filter paper unit＝FPU）活性（濾紙か
ら得られたグルコースμモル／単位酵素／分）で表わさ
れる。キシラナーゼ活性は、オートスペルトコムギ（oa
t spelt）キシランのキシロースへの加水分解を基礎に
しており、国際単位（IU）（生成された還元糖μモル／
単位酵素/ml/分）で表わされる。セルラーゼ及びキシラ
ナーゼ活性の検定は例で記載する。

セルラーゼ及びキシラナーゼが有利な比及び濃度範囲
内で酵素補助剤に存在する場合には、酵素補助剤で処理
した飼料物質の消化率に及ぼすセルラーゼ及びキシラナ
ーゼの活性の間の相乗効果が認められる。生じる消化率
の改良は、別個に適用されるキシラナーゼ及びセルラー
ゼで飼料物質を処理することによって予想される消化率
の改良を単純に加えることによって推定される改良より
も大きい。セルラーゼ及びキシラナーゼを本発明の比及
び濃度未満か又は超過している比及び濃度で酵素補助剤
中に供給する場合には、相乗効果は認められない。

莢果飼料、例えばムラサキウマゴヤシ乾草の場合に
は、処理した飼料物質の消化率の最大改良は、セルラー
ゼ及びキシラナーゼがセルラーゼ２〜5FPU/キシラナー
ゼ100IUの比で酵素補助剤中に存在する場合に認められ
る。酵素補助剤中のセルラーゼ及びキシラナーゼ活性の
有利な量は、本発明の方法により乾燥莢果飼料に適用さ
れる場合には、飼料乾燥物質kg当り、セルラーゼ活性16
〜120FPU、もっと有利には18〜72FPU及びキシラナーゼ
活性800〜6000IU、もっと有利には900〜3600IUが供給さ
れるような量である。

穀粒飼料の場合には、セルラーゼ／キシラナーゼの最
適比は、セルラーゼ２〜5FPU/キシラナーゼ100IUであ
る。酵素補助剤は、有利には、飼料乾燥物質kg当り100
〜200FPU、もっと有利には40〜60FPUのセルラーゼ活性
及び500〜10,000IU、もっと有利には2000〜8000IUのキ
シラナーゼ活性を供給するように、十分な量のセルラー
ゼ及びキシラナーゼを含有する。

飼料物質の消化率における所望の相乗効果及び改良を
達成するためには、セルラーゼ及びキシラナーゼ酵素を
一定の手順及びパラメーターにより飼料物質に適用しな
ければならない。かくして本発明は、飼料物質を酵素で
処理して飼料物質の消化率を改良する方法に拡張され
る。キシラナーゼ及びセルラーゼの改良消化率及び相乗
効果は、酵素がpH4.5〜7.0の水性緩衝液中で溶解される
場合に最大化される。酵素は別個の溶液で存在してもよ
いし、もっと有利には混合物として一つの水溶液で存在
してもよい。該水溶液は、約15％未満の水分を有する乾
燥飼料物質に５〜80℃の環境温度で均一に適用する。次
に湿潤飼料物質を、生じる飼料／酵素複合体（飼料組成
物）を安定化するために、少なくとも３時間、もっと有
利には少なくとも８時間インキュベートしなければなら
ない。

本発明の方法による乾燥莢果飼料又は穀粒飼料の処理
は、酵素処理前又は後に起る種々の代表的な飼料加工段
階と組合わせてもよい。このような加工段階は、制限な
しに、飼料の練り、ポッピング、蒸焼き、煮沸又は破裂
（exploding）を包含する。該加工段階によって、酵素
補助剤の飼料物質中への吸着を阻止するような飼料の圧
密化又は圧縮が起る場合には、酵素処理は有利には加工
前に行う。このような加工段階は、制限なしに、飼料の
ペレット成形、立方体ブロック形成又は梱包を包含す
る。該加工段階が高温を含む場合には、酵素は有利には
加工後に適用する。

本発明の方法により使用されるセルラーゼ及びキシラ
ナーゼは、粉末状か液状で使用することができる。液状
で使用する場合には、酵素は有利には、4.5〜7.0の範囲
のpHで水性緩衝液中で溶解したような水溶液で供給す
る。莢果飼料又は穀粒飼料は、本発明の方法により、有
利には15％（重量／重量）未満の水分を有する乾燥状態
で供給される。野外乾燥は一般にそのレベルの乾燥を達
成する、ただし穀粒乾燥機等での追加的乾燥が必要であ
るかも知れない。十分な粉末状又は液体キシラナーゼ及
びセルラーゼは、莢果飼料又は穀粒飼料の量を参考にし
て、水又は緩衝液中で希釈してセルラーゼ／キシラナー
ゼの所望の比及び飼料物質kg当りのセルラーゼ及びキシ
ラナーゼの所望の活性レベルを供給する。酵素は別個に
加えてもよいし又は一定の有利な比におけるプレミック
スの形で供給してもよい。酵素を希釈するために使用す
る水又は緩衝液の体積は、飼料物質の水分を約15〜18％
よりも高く増大させるような大きな体積を使用しない限
り重要ではない。

次に希釈酵素溶液を、このものが飼料物質上に分配さ
れるように（噴霧により）均一に適用する。このように
形成された処理飼料組成物を、次に有利には５〜80℃の
温度で少なくとも約３時間、もっと有利には少なくとも
約８時間インキュベートして、酵素を飼料物質中に吸収
させかつそれに付着させ、過剰水分を蒸発させかつ安定
な飼料／酵素複合体を形成させる。生じる飼料組成物は
少なくとも１年間は安定のままでなければならない。

さらに本発明の特定の実施態様及び有用性を、次の比
限定的例によって説明する。

例１ 特定比のキシラナーゼ及びセルラーゼを乾燥莢果飼料
に適用する結果動物性能が改善される。

個々の給餌畜舎に収容した、体重300kg（235〜367kg
の範囲にある）の発育中のコウシ72頭を３種の飼料食餌
に割当てた（24頭の動物／食餌）： 1. ムラサキウマゴヤシ（alfalaf）乾草ブロック（cub
e） 2. アオアワガエリ（timothy）乾草ブロック 3. オオムギサイレージ（barley silage） これらの飼料を選択して、３種の飼料食餌：莢果乾草
（ムラサキウマゴヤシ）、草乾草（オオアワガエリ）及
び草サイレージ（オオムギサイレージ）を再現した。

各食餌に、商用エキソセルラーゼ［スペザイム（Spez
yme）CP,Genencor,Rochester,NY］とキシラナーゼ［キ
シラナーゼ（Xylanase）B,Enzyme Development Corpor
ation,New York,NY］との等級付けしたレベルの水性混
合物を、３×６階乗組合せ（arrangement）（３食餌×
６酵素濃度）で加えた。各食餌内で各酵素レベルに４頭
の動物を割当てた（ｎ＝４）。立方体ブロック形成（cu
bing）作業中に酵素を種々のレベルでムラサキウマゴヤ
シ及びオオアワガエリ乾草に加えた（第１表）。給餌前
の最低７日間飼料に酵素を適用した。オオムギサイレー
ジに関しては、給餌直前に酵素を適切な濃度で加えて混
合した。各食餌にタンパク質／ミネラル補助剤を加え
て、粗タンパク質最低12％、十分なルーメン非分解性タ
ンパク質、Ca、Ｐ及びミクロミネラル（NRC,1984）を供
給した。ムラサキウマゴヤシブロックの粗タンパク質含
量は大体において、オオアワガエリブロック又はオオム
ギサイレージの同含量よりも高かったので、これらのコ
ウシの全粗タンパク質摂取量は高いが、ルーメン非分解
性タンパク質の摂取量も同様であった。動物には１日１
回10時（1000h）に給餌した。飼料許容量は任意の摂取
量の５〜10％過剰であった。

動物の体重を７日又は14日の間隔で８時（0800h）に
計った。個々の任意の飼料摂取量を実験を通して測定し
た。乾草ブロックを摂取する動物には手で給餌し、オオ
ムギサイレージを摂取する動物には自動化した飼料ミキ
サーを用いて給餌した。残存飼料（feed refusals）を
集め、毎週月曜日、水曜日及び金曜日に給餌前に重量を
計った。毎週残存複合物を55℃で72時間乾燥して、乾燥
物質（DM）を測定した。

現体重（liveweight）から線形回帰によって平均日増
量（ADG）を計算した。データを主要効果としての食餌
及び酵素添加について二方向分散分析にかけた。食餌×
酵素の相互作用は一貫しているので、各飼料内において
酵素効果を、主要効果としての酵素添加及び共分散（co
variate）としての初期体重についての一方向分散分析
によって調べた。次の非直交対比（nonorthogonal cont
rasts）を試験した：抵酵素レベル（レベル1,2及び３）
vs対照レベル及び高酵素レベル（レベル５）vs他のすべ
ての酵素レベル（対照〜ゼロ酵素を含む）。

飼料の化学的組成は、第２表に総括してある。繊維分
解酵素の添加は、オオアワガエリブロックのNDF及びADF
を僅かに減少させたが、ムラサキウマゴヤシの場合は減
少されずかつ草乾草の摂取前には部分的繊維加水分解を
示したが、莢果乾草の摂取前には示さなかった。平均日
増加は、ムラサキウマゴヤシ（Ｐ＝.15）及びオオアワ
ガエリブロック（Ｐ＝.065）に関しては酵素添加によっ
て高められたが、オオムギサイレージ（Ｐ＝.67）の場
合には高められなかった（第１表）。しかし、酵素添加
に対する用量応答は非線形（non−linear）であった
（第１図、第２図及び第３図参照）。

ムラサキウマゴヤシ、つまり莢果飼料の場合には、AD
Gは繊維分解酵素の低レベルで増大した。高レベルの繊
維分解酵素は効果がなかった。ADGにおける最大応答は
キシラナーゼ3,600IU/DM kgで認められた（第１図）。
このレベルでのADGは、対照のADGよりも著しく高かった
（Ｐ＝.021）（1.34vs1.03kg/日）が、低い酵素レベル
でのADGに類似していた（Ｐ＝.57）。対照に対して一緒
に対比すると、３つの低酵素濃度はADGを増大させた
（Ｐ＝.015）。

オオアワガエリ、つまり草飼料の場合には、ADGの最
大応答は最高酵素濃度（キシラーゼ12000IU/DM kg）で
得られた（第２図）。このレベルでのADG（1.66kg/日）
は対照（1.22kg/日）及びすべての抵酵素レベルよりも
高かった（Ｐ＜.01）。オオアワガエリ乾草に関する結
果は従来技術で観察された結果と一致している。

予想したとおり、DM摂取量（“DMI"）は飼料の間で相
当に異なっており（第１表）かつオオムギサイレージの
場合には最低では、ムラサキウマゴヤシの場合には最高
であった。酵素添加物はムラサキウマゴヤシ（Ｐ＝.6
0）又はオオムギサイレージ（Ｐ＝.23）のDMIには影響
を及ぼさなかった。オオアワガエリに関しては、酵素の
最高濃度を取る動物で対照及びすべての他の酵素レベル
のDMIよりも高い（Ｐ＝.043）DMIを有していた。反対
に、オオムギサイレージを給餌した動物は、給餌直前に
加えた繊維分解酵素から利益を得なかった。

例２ 特定比のキシラナーゼ及びセルラーゼを乾燥穀粒飼料
に適用する結果動物能力が改善される。

個々の給餌畜舎に収容した体重410kgのコウシ19頭
を、次の３種の飼料食餌に割当てた： 1. オオムギ粒−酵素なし。

2. キシラナーゼ6,000IU及びセルラーゼ200FPU/kgDMを
含むオオムギ粒。

3. キシラナーゼ2,400IU及びセルラーゼ420FPU/kgDMを
含むオオムギ粒。

食餌はオオムギ濃厚飼料93％及びオオムギサイレージ
（DMベース）７％から成っていた。商用エキソセルラー
ゼ（スペザイムCP,Genencor,Rochester,NY）とキシラー
ゼ（キシラナーゼB,Enzyme Development Corporation,N
ew York,NY）との水性混合物を、給餌の少なくとも24時
間前に乾燥オオムギ粒に加えた。オオムギ粒を蒸気ロー
ルにかけ、次に給餌直前にオオムギサイレージと混合し
た。タンパク質／ミネラル補助剤を各食餌に加えて粗タ
ンパク質最低12％、十分なルーメン非分解性タンパク
質、Ca、Ｐ及びミクロミネラル（NRC,1984）を供給し
た。１日１回10時（1000h）に動物に給餌した。飼料許
容量は任意の摂取量の５〜10％過剰であった。

動物の体重を、７日又は14日の間隔で８時（0800h）
に計った。個々の任意の飼料摂取量を実験を通して測定
した。乾草ブロックを摂取する動物には手で給餌し、オ
オムギサイレージを取る動物には、自動化した飼料ミキ
サーを用いて給餌した。残存飼料（feed refusals）を
集め、毎週月曜日、水曜日及び金曜日に給餌前に重量を
計った。毎週残存複合物を55℃で72時間乾燥して、DMを
測定した。

給餌の98日後現体重から線形回帰によって平均日増量
（ADG）を計算した。データを主要効果としての酵素添
加について一方向分散分析にかけた。結果（第３表）
は、穀粒飼料への補助添加酵素は平均日増量を6.3％だ
け増大し、飼料転化効率（feed conversion efficienc
y）を12.3％（Ｐ＜0.05）だけ高めた。セルラーゼ3.3FP
U:キシラナーゼ100IU補助剤を用いると、セルラーゼ17.
5FPU:キシラーゼ100IUの補助剤を用いるよりも優れた結
果が達成された。

例３ キシラナーゼ及びセルラーゼの特定比は、飼料消化の
改善をもたらす。これらの比とは別の比を用いると、消
化率の改善がないか又は否定的効果を生じる。

３つの実験の初の２つでは、24時間のインキュベーシ
ョンの後に乾燥ムラサキウマゴヤシ乾草の中性洗浄性繊
維（neutral detergent fiber＝NDF）の消失を試験管内
で測定した。オーブン乾燥した粉砕ムラサキウマゴヤシ
乾草飼料を、繊維分解酵素を上記のように加えた、緩衝
化ルーメン液（ルーメン液20％、緩衝液80％）中でイン
キュベートした。全酵素（エンドセルラーゼ＋キシラー
ゼ）の濃度は6,000IU/kgであり、この際エンドセルラー
ゼ：キシラナーゼの比（0:100、25:75、50:50、75:25及
び100:0）を変えた。第２の実験では、同じ記録を用い
たが、エンドセルラーゼ：キシラナーゼの異なる比を使
用した（0:100、5:95、10:90、15:85、20:80、25:75及
び100:0）点が相違した。第３の実験でも同じ記録を用
いた。但しCEPエンドセルラーゼの代りにスペザイム（S
pezyme）CPエキソセララーゼを使用した。この実験に関
する酵素レベルは第５表に記載してある。

すべての実験で、ルーメン緩衝液はゲーリング及びフ
ァンゾエスト（Goering and Van Soest）の燐酸塩／重
炭酸塩緩衝液（1970）であった。この緩衝液にマクロミ
ネラル、ミクロミネラル、ペプトン及び還元剤を加え、
該緩衝液をルーメン液と混合する前に、完全に還元され
るまでCO₂で泡立てた。39℃での24時間のインキュベー
ション後に、チューブ内容物に煮沸する中性洗浄性溶液
中で１時間抽出を施し、残留物を105℃で一晩乾燥する
か（実験１）、又は39℃で24時間のインキュベーション
後に、チューブ内容物を予め秤量したるつぼによって濾
過し、105℃で一晩乾燥してDMの消化を測定した。試験
管内結果を、主要効果としての飼料及び酵素処理につい
て二方向アノーバ（ANOVA）を用いて十分に調べた。酵
素結果を、対照（酵素なし）vs酵素（比に関係なし）と
の対比によって分類した。

実験１及び２ 繊維分解酵素の添加はNDF消失を著しく
増大した（Ｐ＜.01）。繊維の消失はセルラーゼ：キシ
ラナーゼの比の減少とともに増大し、この際セルラー
ゼ：キシラナーゼ 25:75混合物に対する応答が他の酵
素比に関する応答よりも大きい（Ｐ＜.01;第４表）。キ
シラナーゼ酵素のみの適用はNDF消失を高めるには最も
効果が少なく、セルラーゼ100％の場合にはさらに効果
があった。しかしセルラーゼとキシラナーゼの適用の間
には結合相乗効果が存在していた。セルラーゼ単独はキ
シラナーゼ単独よりも効果があったけれども、少量のセ
ルラーゼ（全酵素活性の５〜25％）の組合わせの結果ND
F消化の増大は最大となった（第４図）。全体として、
全活性の25％から成るエンドセルラーゼと75％から成る
キシラナーゼとの繊維分解酵素混合物が、実験１及び２
においてそれぞれ26％及び8.2％の改善をもたらした。

実験３ この実験からの結果はさらにキシラナーゼ及び
セルラーゼの結合効果を証明する（第５表及び第５
図）。実験方法は、エキソセルラーゼ（スペザイムCP）
を使用する以外は、実験１及び２の場合に用いた方法と
同じであった。粉砕ムラサキウマゴヤシをキシラナーゼ
及びセルラーゼの異なる組合わせ及びレベルで試験管内
でインキュベートした。第５表、第４欄はキシラナーゼ
のみを使用した場合に実測されたDM消化の値を含んでい
る。第５欄には、セルラーゼのみを使用した場合に実測
されたDM消化の値が記入してある。第６欄には、キシラ
ナーゼ及びセルラーゼが添加物である場合、ムラサキウ
マゴヤシのDM消化に対するそれらの効果（セルラーゼ単
独＋キシラナーゼ単独から実測される消化改善の総和）
において予想される。予想DM消化を記入してある。第７
欄は実測した実際の消化を含む。％として表わした、実
測DM消化と予想DM消化との間の差（第８欄）は、結合相
乗的に作用するセルラーゼ及びキシラナーゼの作用によ
る変化である。

キシラナーゼ及びセルラーゼのレベルが増大する（第
５図はキシラナーゼ活性のレベルのみを示す）につい
て、酵素の結合効果は増大した。最大の結合効果は、キ
シラナーゼを2000IU/DMkgのレベルで加えた場合に生じ
た。また結合効果は、キシラナーゼ：セルラーゼの比に
よっても影響された。最大結合効果は、キシラナーゼ：
セルラーゼ（IU:FPU）の比が30:1〜40:1（セルラーゼ2.
5〜3.3FPU/キシラナーゼ100IU）である場合に生じた。
例えばキシラナーゼ1500IU及びセルラーゼ50FPU/DMkgを
適用すると、未処理ムラサキウマゴヤシの場合の40.1％
と比べて63.1％のDM消化率が生じ、処理したムラサキウ
マゴヤシに関してはキシラナーゼ1500IU/セルラーゼ0FP
Uの場合には43.98％、キシラナーゼ0IU/セルラーゼ50FP
Uの場合には、45.6％であった。高いキシラナーゼ及び
セルラーゼ活性の適用は実際に消化率を低下させた。例
えば、キシラナーゼ8000IU及びセルラーゼ400FPU/DMkg
（20:1の比）を適用すると、未処理ムラサキウマゴヤシ
の場合の40.1％と比べて53.4％のDM消化率となり、処理
したムラサキウマゴヤシに関してはキシラナーゼ8000IU
/セルラーゼ0FPUの場合には44.05％、キシラナーゼ0IU/
セルラーゼ400FPUの場合には54.3％であった。これらの
測定値は、ムラサキウマゴヤシの消化を改良するために
は、キシラナーゼ及びセルラーゼの最適なレベル及び比
が存在することを証明した。これらの特定値の範囲を超
えた不適当な比及びレベルを用いると、応答が生じない
か又は否定的な効果さえ生じる。

例４ 酵素は、乾燥飼料物質に適用されかつ摂取前に飼料物
質中に吸収されかつ同物質に付着しなければならない。
酵素−飼料複合体を安定化するための最低の時間が要求
される。

乾燥物質の摂取量及び消化率に及ぼす、ムラサキウマ
ゴヤシサイレージに繊維分解酵素混合物を加える効果及
び酵素混合物が乾燥飼料湿潤飼料に対して等しく効果が
あるかどうかを測定するために、一つの実験を行った。

第二切断を施した（second−cut）ムラサキウマゴヤ
シを切断しかつそれぞれ約700kgのサイレージを含む３
個の小型直立実験サイロを用いて、サイレージとして保
存した。サイレージの一部分を、実験目的用に構造した
小規模の回転ドラム乾燥機［レスブリッジ在Alberta Fa
rm Machinery Research Institute製］を用いて乾燥し
た。湿潤サイレージ約850kg（乾燥物質含量約33％）
を、３個の異なるバッチで60〜70℃で約６〜８時間乾燥
して15％未満の水分にした。

５頭の去勢ヒツジを、５×５改良タテン方格（Latin
square）として設計した実験で５回の14日実験周期で使
用した。食餌は、すべてのヒツジが実験の終りまでに全
食餌を摂ってしまうように割当てた。５種の食餌は次の
とおりであった： １）ムラサキウマゴヤシサイレージ、２）繊維分解酵素
を含むムラサキウマゴヤシサイレージ、３）乾燥したム
ラサキウマゴヤシサイレージ、４）繊維分解酵素を含む
乾燥ムラサキウマゴヤシサイレージ、及び５）ムラサキ
ウマゴヤシサイレージ立方体ブロック（cube）。

この実験で使用した繊維分解酵素混合物は、キシラナ
ーゼ（キシラナーゼＢ、Enzyme Development Corporati
on,New York,NY）及びセルラーゼ（スペザイムCP,Genen
cor,Rochester,NY）の混合物であり、キシラナーゼは飼
料乾燥物質ｇ当り3.75国際単位（IU）、セルラーゼは.2
5濾紙単位（FPU）が適用されていた。酵素混合物は給餌
の自店で適用した。

湿潤ムラサキウマゴヤシ食餌は、初めの２周期の間損
傷を避けるために提供した。飼料は毎日２回任意の摂取
量の110％で提供した。残余飼料を毎日集め、任意の摂
取量を測定するための化学的分析のために保存した。ヒ
ツジを、毎日の糞の全収集を容易にするために各周期の
最後の10日間は収集箱（collection crates）の中に収
容した。

毎日の乾燥物質摂取量及び飼料の全乾燥物質消化率の
データを、一般線形モデル（general linear model）を
用いてモデルにおけるヒツジ及び食餌について分析し
た。周期効果はモデルには含めなかった、それというの
も食餌はラテン方格（Latin square）の設計により正確
には無作為化されなかったからである。

加えた酵素の効果は、サイレージが湿潤しているか又
は乾燥しているかに依存している。酵素混合物の添加
は、乾燥サイレージの場合には乾燥物質消化率を2.9％
だけ増大させた（第６表:63.1対61.3％;P＜.04）が、湿
潤サイレージの消化率に対しては効果を示さなかった。
乾燥サイレージが給餌された動物は、湿潤サイレージが
給餌された動物より多く消費したが、酵素添加は乾燥物
質摂取量に対して効果を及ぼさなかった（０＞.05）。
消化性乾燥物質の摂取量は酵素添加により十分には増大
されなかった。

これらの結果は、酵素添加物が基質に酵素が付着する
ことを許すように施用される場合には、同添加物が飼料
消化率を増大することを示す。乾燥サイレージの場合に
は、液体酵素混合物は、飼料に適用されると直ぐに吸収
された。ところが湿潤サイレージの高い水分は酵素の吸
収の障害となる。酵素は、動物による唾液混和又はルー
ミン液との接触によってより容易に湿潤サイレージから
可溶化されたかも知れない。

例１（オオムギサイレージがウシに給餌された）で
は、給餌の前に適用した酵素は動物性能に対して効果を
示さなかった。この実験では、加工の時点で乾燥飼料
（すなわちオオアワガエリ及びムラサキウマゴヤシブロ
ック）に施用した酵素が効果を有していた。例１及び例
４は、ともに酵素が乾燥飼料に適用されなければならな
いことを示す。

第６表 ムラサキウマゴヤシサイレージの乾燥物質（DM）の消化
率に対する繊維分解酵素の効果 例５ 酵素／飼料複合体は安定化する前に最少インキュベー
ション期間を要する。

ムラサキウマゴヤシ乾草の消化率に対する、繊維分解
酵素混合物のための安定化時間の効果を測定するために
実験を行った。

乾燥ムラサキウマゴヤシ乾草の複合飼料を、2mmの篩
を通るように粉砕した。キシラナーゼ（キシラナーゼ
Ｂ、Enzyme Development Corporation,New York,NY）、
セルラーゼ（スペザイム,Genencor,Rochester,NY）及び
10mモル酢酸塩緩衝液（pH4.8）から成る繊維分解酵素の
溶液を、各飼料上に噴霧した。同溶液は、0.09ml/飼料
（ベースになっているもの）ｇの比率で適用した。ムラ
サキウマゴヤシの場合には、乾燥物質kg当り2000IUのキ
シラナーゼ及び67FPUのセルラーゼを加えた。酵素は、
飼料上で０、0.5、１、２、４、６、８、12、24及32時
間の間安定化した。処理した飼料を、ゲーリング及びフ
ァン・ゾエストの方法（1970）による緩衝化（pH6.8）
ルーミン液（ルーミン液20％、緩衝液80％）中でインキ
ュベートした。緩衝化ルーミン液を、酵素溶液を適用す
る５分以内の０時間処理に加えた。最終処理は、ルーミ
ン液を飼料に加えた後、酵素溶液を加えることから成っ
ていた。それぞれの安定化時間に、酵素を含まない飼料
の試料をインキュベートして、その安定化時間に関する
対照として使用した。これらの対照は、反復試験の中で
ルーミン液接種物（inoculum）の可変性を除去するため
に必要であった。すべてのインキュベーションは39℃で
三重反復で24時間行った。インキュベーション後、飼料
を濾過して乾燥物質消化率を測定した。残留物を中性洗
浄性繊維（NDF）に関して分析して繊維消化率を測定し
た。消化率の結果は、各対照インキュベーションの百分
率として記録する。

この実験の結果を第６図で示す。乾燥物質消失率は、
24時間までのインキュベーション時間の各増加分におい
て未処理の対照よりも増大した。これらの結果は、酵素
／飼料複合体が安定化しうるような期間の必要性を明ら
かに証明している。２時間までの期間に関しては、DM消
化率の各目的な増大があった。十分な安定化は３時間以
内に達成された。安定化効果の大部分は、８時間までに
達成されており、最大の安定及びDM消化は安定化の24時
間において起った。ムラサキウマゴヤシは前消化を伴わ
ないように乾草していた。観察された応答は酵素の飼料
への結合によるものであり、この安定な複合体を形成す
るためには時間が必要であった。

例６ 濾紙単位で表わしたエキソセルラーゼ活性の検定 原理 試料中のセルラーゼは基質（濾紙）を加水分解し、こ
れによって遊離された還元糖をジニトロサルチル酸を用
いて分光測光により検定する。

活性の単位 濾紙活性の単位はFPUである（計算の項参照）。

検定条件 基質 濾紙 pH 4.8 インキュベーション温度 50℃ インキュベーション時間 60分 装置 水浴 50℃ 水浴 100℃ 試験チューブミキサー（渦巻） 分光光度計 試薬 すべての溶液を脱イオン水［ミリ（Milli）−Ｑ
又は同等の液］で製造する。

1. クエン酸塩緩衝液（0.05モル、pH4.8） クエン酸（C₆H₈O₇・H₂O,10.51g/）及びクエン酸ナ
トリウム（C₆H₅Na₃O₇・2H₂O,14.71g/）の水中の0.05
モル溶液を製造する。0.05モルのクエン酸塩溶液のpHを
0.05モルクエン酸溶液で4.8に調節する（これはクエン
酸ナトリウム溶液１当り約667mlのクエン酸溶液を要
する）。

2. 基質 ワットマン（Whatman）No.1濾紙ストリップ、幅5mm×
長さ120mm（49.6〜50.5mg）。

注意：この重量を得ることが重要であり、これは同ス
トリップの隅を切り取って秤量することによって行うこ
とができる。

3. DNS試薬 ２−ヒドロキシ−3,5−ジニトロ安息香酸（または3,5
−ジニトロサリチル酸−Merck800141−としても知られ
ている）5.0gを約４の水中で溶解する。連続的な電磁
撹拌と共にNaOH8.0gを徐々に加え、これを溶解させる。
ロッシェル塩（酒石酸カリウムナトリウム、Merk8087）
150gを連続的に撹拌しながら少量づつ加える。この溶液
を注意深く加熱して45℃の最高温度にしてもよい。室温
に冷却しかつメスフラスコ中で水で希釈して500mlにす
る。溶液が透明でない場合には、ワットマン１濾紙によ
って濾過する。室温で暗色ビン中に保管する。

4. グルコース標準 グルコース（Merk 8337;デシケーターで保存）1.00g
をクエン酸塩緩衝液中で溶解し、メスフラスコ中で容積
を250mlにする。この溶液は0.5ml中にグルコース2.0mg
を含有する。

試料 試料はクエン酸塩緩衝液中で希釈する。各被検
酵素試料から少なくとも２つの希釈試料を作らねばなら
ない。１つの希釈試料は、反応条中でグルコース（グル
コースとしての還元糖に等しい）2.0mgよりも僅かに多
く遊離し（絶対量）、他の希釈試料は僅かに少く遊離す
る。

検定 濾紙ストリップを小さい渦巻体（curl）中にぴっ
たりと巻き込み、乾燥試験チューブ（25ml）の中に置き
かつピペットを用いてクエン酸塩緩衝液1.0mlを加えて
濾紙を浸水させたままにする。50℃で５分間平衡させ
る。時間ゼロで試料0.5mlを試験チューブに加えて混合
する（ストリップは液面下にとどまっていなければなら
ない）。50℃での正確に60分のインキュベーション後
に、DNS試薬3.0mlを加えて混合する。すべてのチューブ
（すべての試料、酵素ブランク、グルコース標準及び試
薬ブランク）を煮沸する水浴中に同時に置く。正確に５
分の煮沸後に、チューブを取出して室温に冷却する。水
20mlを加える。チューブを数回完全に反転することによ
って混合する。パルプがかなり沈降した場合には、すな
わち少なくとも20分後に溶液をピペットでキュベットに
移し、形成された色を540nmで試薬ブランクに対して測
定する。

酵素ブランク 緩衝液 1.0ml 試 料 0.5ml DNS 3.0ml 試薬ブランク 緩衝液 1.5ml DNS 3.0ml グルコース標準 緩衝液 1.0ml 標 準 0.5ml DNS 3.0ml ５分間煮沸し、水20ml等を加える。試料、酵素ブラン
ク及びグルコース標準の吸光度を540nmで試薬に対して
測定する。

計算 FPUの単位は、国際単位を基礎にしている（注意:FPU
検定は非線形であり、国際単位の使用自体は不正確であ
る） 1IU＝転化した基質の１μmol min^-1 ＝形成された生成物（グルコースとしての還元
糖、グルコースの分子量は180gmol^-1） 1μmol min^-1 FPU検定において臨界希釈度で遊離されたグルコース
の絶対量は2.0mgである。グルコースのこの量は加水分
解反応において酵素0.5mlによって60分で生成されかつ
次の値に相当する； 試料の吸光度（酵素ブランクの除去後）を、酵素の希
釈度（希釈における酵素容積によって除した希釈度の全
容量）に対して片対数グラフ用紙上にプロットする。標
準の吸光度に相当する各試料の臨界希釈度を読取る。

FPU/ml＝臨界希釈度 0.37 例７ 国際単位で表わしたエンドセルラーゼ（カルボキシ−メ
チルセルロース）活性の検定 原理 試料中のCMCアーゼ（CMCase）が基質、すなわちカル
ボキシメチルセルロース（CMC）を加水分解し、これに
よって遊離された還元糖をジニトロサリチル酸を用いて
分光測光により定量する。

活性の単位 単位は国際単位（IU）として表わす。1IUの活性が検
定条件下で還元糖（グルコース等価物として表わす）１
μモル／分を遊離する。

検定条件 基質 カルボキシメチルセルロース pH 4.8 インキュベーション温度 50℃ インキュベーション時間 60分 装置 水浴 50℃ 水浴 100℃ 試験チューブミキサー（渦巻） 分光光度計 試薬 すべての溶液を脱イオン水（ミリ−Ｑ又は同等の
液）で製造する。

1. クエン酸塩緩衝液（0.05モル、pH4.8） クエン酸（C₆H₈O₇・H₂O,10.51g/）及びクエン酸ナ
トリウム（C₆H₅Na₃O₇・2H₂O,14.71g/）の水中の0.05
モル溶液を製造する。0.05モルのクエン酸塩溶液のpH
を、0.05モルのクエン酸溶液で4.8に調節する（この調
節はクエン酸ナトリウム溶液１当り約667mlのクエン
酸溶液を要する）。

2. 基質−１％カルボキシメチルセルロース CMC［中粘度（Sigma No.C−4888）］1.0gを0.05モル
のクエン酸塩緩衝液約80ml中に、有利には加熱電磁撹拌
機を用いて溶かす。沸点に加熱し、連続的に撹拌しなが
ら冷却し、カバーし（cover）かつ一晩緩慢に撹拌す
る。容積をクエン酸塩緩衝液によって100mlにする。４
℃で最高一週間は保管することができる。

3. DNS試薬 ２−ヒドロキシ−3,5−ジニトロ安息香酸（または3,5
−ジニトロサリチル酸−Merk800141−としても知られて
いる）5.0gを、水約４中で溶解する。連続的電磁撹拌
と共に、NaOH 8.0gを徐々に加え、これを溶解させる。
ロッシェル塩（酒石酸カリウムナトリウム、Merk 808
7）150gを連続的に撹拌しながら少量づつ加える。この
溶液を注意深く加熱して45℃の最高温度にする。室温に
冷却しかつメスフラスコ中で水で希釈して500mlにす
る。溶液が透明でない場合には、ワットマン１濾紙によ
って濾過する。室温で暗色ビン中に保管する。

試料 試料を、0.05モルのクエン酸ナトリウム緩衝液中で希
釈する。適当な希釈度は0.3〜0.5の吸光度を生じる。

検定 ２個の試験チューブに基質溶液1.8mlを加えかつ50℃
で５分間平衡させる。適当に希釈した酵素溶液200μ
を１つのチューブに加えかつ渦巻ミキサーで混合する、
50℃で正確に５分後にDNS試薬3.0mlを両チューブに加え
て混合する。試料溶液200μを試料（酵素ブランク）
なしにインキュベートしたチューブに加える。両チュー
ブを煮沸する水浴中に一度に置く。正確に５分間の煮沸
後にチューブを取出し、冷水中で室温に冷却する。試料
の吸光度を540nmで酵素ブランクの吸光度に対して測定
する。標準系統（standard line）から活性を読取り、
希釈係数を掛ける。

標準 グルコース（Merk 8337;デシケーターに保存）0.180g
を緩衝液100ml中に溶かすことによってグルコースの0.0
1モル原液を製造する。原液は−20℃で小アリコートで
凍結することができる；解凍後にチューブを注意深く混
合しなければならない。

クエン酸塩緩衝液中の原液から次の希釈液を作る： 希釈液 グルコースμモル/ml 1:1 10.0 1:2 5.0 1:4 2.5 1:5 2.0 酵素ブランクと同様にして各標準希釈液の三重反復検
定を行う：基質1.8mlをピペットで試験チューブ中に取
り、50℃で５分インキュベートし、DNS3.0ml及び標準希
釈液200μを加える。標準希釈液の代りにクエン酸塩
緩衝液200μを加えることによって試薬ブランクを調
製する。チューブを正確に５分間煮沸し、冷却しかつ54
0nmで試薬ブランクに対して吸光度を測定する。すべて
の系列の検定のための標準系統を作る。

例８ 国際単位で表わしたキシラナーゼ活性の検定 原理 試料中のキシラナーゼは基質、すなわちオートスペル
トコムギ（oat spelt）キシランを加水分解しかつ遊離
された還元炭水化物の量をジニトロサリチル酸を用いて
分光測光により測定する。

活性の単位 １キシラナーゼ単位（国際単位;IU）は、検定条件下
で１分間にオートスペルトコムギシランから生じる（還
元糖等価物としての）キシロース１μモルに相当する還
元力を有する還元炭水化物を生成する酵素量として定義
される。

検定条件 基質 オートスペルトコムギキシラン pH 5.3 温度 50℃±0.5℃ インキュベーション時間 ５分 装置 水浴 50℃ 水浴 100℃ 試験チューブミキサー（渦巻） 分光光度計 試薬 1. 0.05モルクエン酸ナトリウム緩衝液（pH5.3）。

クエン酸及びクエン酸ナトリウムの0.05モル溶液を、
クエン酸（C₆H₈O₇×H₂O）10.5gを脱イオン水１中に導
入し、クエン酸ナトリウム（C₆H₅O₇Na₃×2H₂O）14.7gを
脱水イオン水１中に導入することによって調製する。
クエン酸溶液を、混合物のpHが5.3になるまでクエン酸
ナトリウム溶液に加える。

2. 基質−１％オートスペルトコムギキシラン キシラン（Sigma No.X−0627）1.0gを、有利には加
熱電磁撹拌機を用いて0.05モルクエン酸塩緩衝液80ml中
に溶かす。沸点に加熱し、連続的に撹拌しながら冷却
し、カバーし（cover）かつ一晩緩慢に撹拌する。容積
をクエン酸塩緩衝液を用いて100mlにする。４℃で最高
１週間保管してもよい。

3. DNS試薬 ２−ヒドロキシ−3,5−ジニトロ安息香酸（Merk 8001
41）20.0gを脱イオン水約400ml中で懸濁する。この懸濁
液に、NaOH溶液（脱イオン水300ml中のNaOH32.8g）300m
lを連続的な電磁撹拌と共に徐々に加える。この溶液
を、完全に透明になるまで水浴中で注意深く加熱して45
℃の最高温度にしてもよい。ロッシェル塩（酒石酸カリ
ウムナトリウム、Merk 8087）600gを連続的に撹拌しな
がら少量づつ加える。最後にこの溶液を脱イオン水で希
釈して2000mlにする。溶液が透明でない場合には、濾紙
（ワットマンNo.1）によって濾過する。室温で暗色ビン
中に保管する。

試料 試料を0.05モルのクエン酸ナトリウム緩衝液で希釈す
る。適当な希釈度により0.3〜0.5の吸光度が得られる。

検定 基質溶液1.8mlを２個の試験チューブに加えかつ50℃
で５分間平衡させる。適当に希釈した酵素溶液200μ
を１つのチューブに加えかつ渦巻ミキサーで混合する。
50℃で正確に５分後にDNS試薬3.0mlを両チューブに加え
て混合する。試料溶液200μを試料（酵素ブランク）
なしにインキュベートしたチューブに加える。両チュー
ブを煮沸水浴中に一度に入れる。正確に５分間の煮沸後
にチューブを取出し、冷水中で室温に冷却する。試料の
吸光度を540nmで酵素ブランクの吸光度に対して測定す
る。標準系統（standard line）から活性を読取り、希
釈係数を掛ける。

標準 キシロース（Merk 8689;デシケーターに保存する）0.
150gを緩衝液100ml中に溶かしてキシロースの0.01モル
原液を調製する。原液は、−20℃で小アリコートで凍結
することができる；解凍後にチューブを注意深く混合し
なければならない。クエン酸塩緩衝液中の原液から次の
希釈液を作る： 希釈液 キシロースμモル/ml 1:1 10.0 1:2 5.0 1:4 2.5 1:5 2.0 酵素ブランクと同様にして各標準希釈液の三重反復検
定を行う。基質1.8mlをピペットで試験チューブ中に取
り、50℃で５分インキュベートし、DNS3.0ml及び標準希
釈液200μを加える。標準希釈液の代りにクエン酸塩
緩衝液200μを加えることによって試薬ブランクを調
製する。正確に５分間チューブを煮沸し、冷却しかつ吸
光度を540nmで試薬ブランクに対して測定する。すべて
の系列の検定のための標準系統を作る。

例９ セルラーゼ活性90FPU及びキシラナーゼ活性4300IU/ml
を供給する酵素溶液を、水分10％を有するムラサキウマ
ゴヤシ乾草1000kgを処理するために使用する。酵素混合
物250mlを水50中で希釈し、梱形成（baling）の直前
にムラサキウマゴヤシ乾草上に噴霧する。最終飼料組成
物は、15％の水分を有しておりかつセルラーゼ活性25FP
U及びキシラナーゼ活性1194IU/試料DMkgを供給する十分
なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有している。

例10 酢酸塩緩衝液（酢酸ナトリウム100mモル;pH5.0）中に
キシラナーゼ8000IU及びセルラーゼ200FPU/mlを含有す
る酵素溶液200mlを、酢酸塩緩衝液を用いて1.0にす
る。最終溶液は、キシラナーゼ1600IU/ml及びセルラー
ゼ40FPU/mlを含有している。この溶液を全オオムギ粒上
に1.0／トンの割合で噴霧する。処理した穀粒飼料
は、セルラーゼ40FPU/穀粒飼料kg及びキシラナーゼ1600
IU/穀粒飼料kgを供給するために十分なセルラーゼ及び
キシラナーゼを含有する。該穀粒は次に商用ロールミル
でローリング（rolling）することによって加工しても
よい。

例11 キシラナーゼ活性10,000IU/gを有する粉末４部を、セ
ルラーゼ活性1000FPU/gを有する粉末１部と混合する。
最終混合物はキシラナーゼ8000IU/g及びセルラーゼ200F
PU/gを含有する。粉末400gをクエン酸塩緩衝液（クエン
酸ナトリウム50mモル:pH4.5）5.0に溶かす。この酵素
溶液をムラサキウマゴヤシ乾草（水分８％）上に5.0
／トンの割合で噴霧する。生じる飼料組成物はセルラー
ゼ80FPU/kg及びキシラナーゼ3200IU/ムラサキウマゴヤ
シ飼料kgを供給するために十分なセルラーゼ及びキシラ
ナーゼを含有する。生じる飼料組成物を次に、商用の飼
料立方体ブロック形成ミル（forage cubing mill）のダ
イ中を強制的に通して立方体ブロック（cubes）を形成
する。

本明細書で挙げたすべての刊行物は、本発明が関係す
る当業者の技術水準を示している。すべての刊行物は、
本明細書には、個々の各刊行物が明確にかつ個別的に参
照文献として収録されるべく指示されているような程度
まで、参照文献の項に収録してある。

上記の発明は、理解を明瞭にするために図解及び例に
よって若干詳細に記載したけれども、若干の変化及び変
更を請求の範囲の範囲内で実行してもよいことは明らか
であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライル ロード カナダ国 ティー１ケイ ２ブイ１ ア ルバータ レスブリッジ ストリート サウス 1315−28 (72)発明者 フィンセント イェー ハー セワルト アメリカ合衆国 73402 オクラホマ アードモア ピー オー ボックス 2180 サム ノウブル パークウェイ 2510 (56)参考文献 特開 平８−332032（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A23K 1/18 A23K 1/165 ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (30)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セルラーゼ及びキシラナーゼ酵素の混合物
   から成る、反芻動物用の乾燥莢果飼料又は乾燥穀粒飼料
   に添加するための酵素補助剤において、セルラーゼ及び
   キシラナーゼが、セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の
   比がセルラーゼ活性約２〜５濾紙単位（PFU）／キシラ
   ナーゼ活性100国際単位（IU）であるような量で包含さ
   れていることを特徴とする、反芻動物用乾燥莢果飼料又
   は穀粒飼料に添加するための酵素補助剤。
2. 【請求項２】セルラーゼ活性約16〜120FPU及びキシラナ
   ーゼ活性約800〜6000IU/乾燥莢果飼料kgを供給するため
   に十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有し、この際
   セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ活
   性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、乾燥莢果
   飼料に投与するための投与単位形での請求項１記載の酵
   素補助剤。
3. 【請求項３】セルラーゼ活性約18〜72FPU及びキシラナ
   ーゼ活性約900〜3600IU/乾燥莢果飼料kgを供給するため
   に十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有し、この際
   セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ活
   性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、乾燥莢果
   飼料に投与するための投与単位形での請求項１記載の酵
   素補助剤。
4. 【請求項４】セルラーゼ活性約10〜200FPU及びキシラナ
   ーゼ活性約500〜10000IU/乾燥穀粒飼料kgを供給するた
   めに十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有し、この
   際セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ
   活性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、乾燥穀
   粒飼料に投与するための投与単位形での請求項１記載の
   酵素補助剤。
5. 【請求項５】セルラーゼ活性約40〜160FPU及びキシラナ
   ーゼ活性約2000〜8000IU/乾燥穀粒飼料kgを供給するた
   めに十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有し、この
   際セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ
   活性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、乾燥穀
   粒飼料に投与するための投与単位形での請求項１記載の
   酵素補助剤。
6. 【請求項６】ａ）水溶液中のセルラーゼ及びキシラナー
   ゼがその飼料物質によって吸収されかつそれに付着され
   るように、十分に低い水分を有する飼料物質及び ｂ）飼料物質中に吸収されかつそれに付着して安定な飼
   料組成物を形成する、セルラーゼ及びキシラナーゼの混
   合物 から成る、反芻動物用飼料組成物。
7. 【請求項７】飼料物質の水分が15％（重量／重量）未満
   である、請求項６記載の飼料組成物。
8. 【請求項８】セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比が
   セルラーゼ活性約２〜５濾紙単位（FPU）／キシラナー
   ゼ活性100国際単位（IU）であるような量でセルラーゼ
   及びキシラナーゼを含有する、請求項７記載の飼料組成
   物。
9. 【請求項９】飼料物質が莢果飼料である、請求項８記載
   の飼料組成物。
10. 【請求項１０】セルラーゼ活性約16〜120FPU及びキシラ
    ナーゼ活性約800〜6000IU/莢果飼料kgを供給するために
    十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有し、この際セ
    ルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ活性
    約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、請求項９記
    載の飼料組成物。
11. 【請求項１１】セルラーゼ活性約18〜72FPU及びキシラ
    ナーゼ活性約900〜3600IU/莢果飼料kgを供給するために
    十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有し、この際セ
    ルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ活性
    約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、請求項９記
    載の飼料組成物。
12. 【請求項１２】莢果飼料がムラサキウマゴヤシである、
    請求項11記載の飼料組成物。
13. 【請求項１３】飼料物質が穀粒飼料である、請求項８記
    載の飼料組成物。
14. 【請求項１４】セルラーゼ活性約10〜200FPU及びキシラ
    ナーゼ活性約500〜10000IU/穀粒飼料kgを供給するため
    に十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有し、この際
    セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ活
    性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、請求項13
    記載の飼料組成物。
15. 【請求項１５】セルラーゼ活性約40〜160FPU及びキシラ
    ナーゼ活性約2000〜8000IU/穀粒飼料kgを供給するため
    に十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを含有し、この際
    セルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ活
    性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、請求項13
    記載の飼料組成物。
16. 【請求項１６】穀粒飼料がオオムギである、請求項15記
    載の飼料組成物。
17. 【請求項１７】（ａ）セルラーゼ及びキシラナーゼ酵素
    を別個に又は混合物として含有する１種以上の水溶液を
    供給し； （ｂ）セルラーゼ及びキシラナーゼを含有する水溶液を
    その飼料物質に適用すると、セルラーゼ及びキシラナー
    ゼが同物質によって吸収されかつそれに付着するように
    十分に低い水分を有する飼料物質を供給し； （ｃ）セルラーゼ及びキシラナーゼを含有する水溶液を
    飼料物質に適用して飼料物質を被覆し； （ｄ）水溶液で被覆された飼料物質を、キシラナーゼ及
    びセルラーゼが飼料物質中に吸収されかつそれに付着す
    るまでインキュベートし、それによって安定な飼料組成
    物を供給する 段階から成る、反芻動物に給餌するための飼料組成物を
    製造する方法。
18. 【請求項１８】段階（ｂ）において、飼料物質の水分が
    約15％未満である、請求項17記載の方法。
19. 【請求項１９】段階（ｃ）において、飼料物質の水分が
    約18％を越えて高められないように、十分に少量の水溶
    液を飼料物質に適用する、請求項18記載の方法。
20. 【請求項２０】段階（ｄ）において、飼料物質を少なく
    とも約３時間インキュベートする、請求項19記載の方
    法。
21. 【請求項２１】段階（ｄ）において、飼料物質を少なく
    とも８時間インキュベートする、請求項20記載の方法。
22. 【請求項２２】セルラーゼ及びキシラナーゼを、セルラ
    ーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセルラーゼ活性約２
    〜５濾紙単位（FPU）／キシラナーゼ活性100国際単位
    （IU）であるような量で飼料物質に適用する、請求項20
    記載の方法。
23. 【請求項２３】飼料物質が莢果飼料である、請求項22記
    載の方法。
24. 【請求項２４】セルラーゼ活性約16〜120FPU及びキシラ
    ナーゼ活性約800〜6000IU/莢果飼料kgを供給するために
    十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを飼料物質に適用
    し、かつセルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセル
    ラーゼ活性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、
    請求項23記載の方法。
25. 【請求項２５】セルラーゼ活性約18〜72FPU及びキシラ
    ナーゼ活性約900〜3600IU/莢果飼料kgを供給するために
    十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを飼料物質に適用
    し、かつセルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセル
    ラーゼ活性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、
    請求項23記載の方法。
26. 【請求項２６】莢果飼料がムラサキウマゴヤシである、
    請求項25記載の方法。
27. 【請求項２７】飼料物質が穀粒飼料である、請求項22記
    載の方法。
28. 【請求項２８】セルラーゼ活性約10〜200FPU及びキシラ
    ナーゼ活性約500〜10000IU/穀粒飼料kgを供給するため
    に十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを飼料物質に適用
    し、かつセルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセル
    ラーゼ活性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、
    請求項27記載の方法。
29. 【請求項２９】セルラーゼ活性約40〜160FPU及びキシラ
    ナーゼ活性約2000〜8000IU/穀粒飼料kgを供給するため
    に十分なセルラーゼ及びキシラナーゼを飼料物質に適用
    し、かつセルラーゼ活性／キシラナーゼ活性の比がセル
    ラーゼ活性約２〜5FPU/キシラナーゼ活性100IUである、
    請求項27記載の方法。
30. 【請求項３０】穀粒飼料がオオムギである、請求項29記
    載の方法。