JP6557686B2 - 動物腸内有用菌増加剤及びこれを用いた家畜腸内環境改善方法 - Google Patents

Description

本発明は動物の腸内に存在する有用菌を増加させる動物腸内有用菌増加剤に関する。また、本発明は、本発明の動物腸内有用菌増加剤を用いて、家畜が有する腸内細菌叢のうち有用菌を増加させ、かつ有害菌を減少させることで家畜の腸内環境を改善させ、もって消化生理機能や免疫機能の改善と維持を図り、疾病の発生を未然に防ぎ、家畜の効率的生産性を改善させる家畜腸内環境改善方法にも関する。
本発明における「動物」とは、哺乳類、鳥類、爬虫類、両生類、魚類などの脊椎動物であり、例えば、ヒト、家畜、霊長類（サル、チンパンジーなど）、実験動物（マウス、ラットなど）などである。また、本発明における「家畜」とは、人がその生産物（乳、肉、卵など）を利用するために馴致ないし飼育している産業動物、ペットや鑑賞用の愛玩動物、競技用動物であり、例えば、牛、豚、緬羊、山羊、馬、家禽、犬、猫、小鳥、養魚などが含まれる。

近年、家畜は、大規模飼育形態が一層進み、個体ではなく群管理が余儀なくされている。その現状において高飼育密度（頭又は羽／面積）による短期間飼育や、栄養や形態の異なる飼料への切り替え、暑熱、寒冷、離乳、飼育場での人本位による群移動、家畜の長距離輸送などの様々な管理ストレスにさらされるようになっている。とくに夏季には、地球温暖化によるこれまでに無い気温上昇によって家畜が受けるストレスは著しく増大し、一方で寒冷期におけるストレスについても変わらず、これら要因が家畜に与えるマイナスの影響は増す一方である。その結果、疾病の発生や成長（増体）の低下などの生産性低下、および生産物の品質への影響が大きな問題となっている。

ストレスが家畜の生産性を低下させる間接的要因として、消化管等の内臓が虚弱化し、飼料摂取量の低下または栄養成分の消化と吸収を著しく低下、腸内細菌叢の撹乱や免疫力の低下によって、細菌や原虫などの病原体に感染しやすくなることが挙げられる。腸内細菌叢には有用菌と有害菌が含まれ、有用菌としてLactobacillus 属やBifidobacterium 属に属する菌などが挙げられ、一方で有害菌としてEscherichia Coli、Salmonella属に属する菌、Campylobacter jejuni、Clostridium perfingers等の菌が挙げられる。これら有用菌と有害菌との競争的な増殖のバランスが崩れて有害菌優勢の腸内細菌叢となることで、免疫機能の低下や消化生理機能の低下を引き起こし、結果的に疾病の発生や生産性の低下につながると考えられている。

ストレスを受けた家畜への対処法として、例えば、高級脂肪酸トリグリセライドと中鎖脂肪酸トリグリセライドを含有する家畜用栄養補給剤（特許文献１）、動植物性油脂と食物繊維を含有し、幼畜の下痢・軟便の改善及びストレスの軽減を目的とする幼畜用代用乳組成物（特許文献２）、主成分として脱脂粉乳及び／又は大豆ミールを含み、かつ中鎖脂肪酸又はその塩を含有する子畜用代用乳組成物（特許文献３）、中鎖脂肪酸混合物を含み、大腸菌による汚染等を阻害するための医薬（特許文献４）などが報告されている。

特開平６−１５３８１２号公報 特開平１０−１２７２３２号公報 特許第２７２３９６１号公報 特許第５２５９９０５号公報

しかしながら、高級脂肪酸トリグリセライドと中鎖脂肪酸トリグリセライドの補給だけ、または食物繊維との併用だけでは、家畜の活力が向上するまでに時間を要するので、病原体が感染する時間的余裕ができてしまい、生産性低下の改善が困難となってしまう。その上、栄養的、飼養管理的及び飼育環境的ストレスによって生じる生体調整機能や免疫機能の低下を改善すると共に、腸管粘膜、とくに絨毛などを修復しなければ、十分な成長、飼料効率などの生産性の改善や下痢などの疾病発生の改善は望めないなどの問題点がある。また、中鎖脂肪酸の混合物についても栄養補給効果や腸内大腸菌の抑制効果はあるが、他の有害菌の抑制やビフィズス菌などの有用菌に与える影響については知られていない。

本発明は、上記の一連の事柄に着目し、家畜等の動物の腸内環境を改善させ、もって疾病の発生を未然に防ぎ、家畜の生産性を向上させることを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特定の酸又はその塩が家畜等の動物が有する腸内細菌叢のうち有用菌を増加させ、かつ有害菌を低下させることで腸内環境を改善させ、疾病の発生や生産性低下を防ぐことができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち本発明は、カプリル酸、カプリン酸及びラウリン酸の脂肪酸又はその塩を含有し、カプリル酸：カプリン酸：ラウリン酸の重量比が２０：２０：６０である動物腸内有用菌増加剤である。
また本発明は、本発明の動物腸内有用菌増加剤が０．１〜２重量％配合された飼料を家畜に給与することを特徴とする家畜腸内環境改善方法である。

動物の腸管内には多数の細菌群が存在し腸内細菌叢を形成している。本発明の動物腸内有用菌増加剤は、家畜等の動物が有する腸内細菌叢のうち有用菌を増加させ、かつ有害菌を低下させて、動物の腸内環境を有用菌優勢の細菌叢へ改善し、疾病の発生を未然に防ぎ、生産性を向上させることができる。その上、主成分であるカプリル酸、カプリン酸及びラウリン酸は、本来吸収速度と代謝速度が極めて速い物質であり、摂取することで活力がすばやく得られるという点でも有効である。
また、本発明の家畜腸内環境改善方法は、家畜の腸内環境を改善し、疾病の発生を未然に防ぎ、生産性を向上させることができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の動物腸内有用菌増加剤（以下、単に「有用菌増加剤」ともいう。）は、カプリル酸、カプリン酸及びラウリン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種類の脂肪酸又はその塩（以下、「脂肪酸等」ともいう。）を含有する。カプリル酸、カプリン酸及びラウリン酸からなる群から選ばれる２種類の脂肪酸又は塩を含有するのが好ましく、これら３種類の脂肪酸又は塩を含有するのが特に好ましい。

上記脂肪酸の塩としては、家畜に対する必須ミネラル成分である点から、上記の各種脂肪酸のカルシウム塩及びマグネシウム塩が好適であり、これらは一種で用いてもよく、二種を組み合わせて用いてもよい。これら脂肪酸の金属塩は常温では固体であり、取り扱いの容易さ及び飼料に混和し易さの点で、また、反芻動物のルーメンへの影響を考慮して、脂質の中ではこれらの脂肪酸金属塩が好ましい。特に固体粉末状あるいは顆粒状の脂肪酸カルシウムや脂肪酸マグネシウムを用いることがより好ましい。

本発明の有用菌増加剤は、牛、豚、鶏等の家畜に適用でき、例えば高飼育密度（頭又は羽／面積）による短期間飼育や、栄養や形態の異なる飼料への切り替え、暑熱、寒冷、離乳、飼育場での人本位による群移動、家畜の長距離輸送などの様々な管理ストレスを受ける時期において、腸内の有害菌を減少させ、有用菌を増加させることで、疾病を未然に防ぎ、飼料摂取量の維持や成長を促進させ、生産性を維持することができる。

本発明の有用菌増加剤が配合された家畜用飼料（以下、本発明の家畜用飼料ともいう。）の給与によって減少することのできる有害菌は、例えば、Escherichia Coli、Salmonella属、Clostridium perfingers等が挙げられ、特にEscherichia Coli、Clostridium perfingersに対して強い効果を示す。また本発明の家畜用飼料の給与によって増加することのできる有用菌は、例えば、Lactobacillus 属やBifidobacterium 属に属する菌などが挙げられる。

本発明の有用菌増加剤は、担体、賦形剤などの公知の添加剤を含有していてもよい。本発明の有用菌増加剤における上記の脂肪酸等の含有量は、好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上、更に好ましくは９５重量％以上である。含有量が７０重量％未満では、動物の腸内細菌叢を改善するには不十分となる場合があり、また長鎖脂肪酸やミネラル等の他成分も給与することになり、非効率である。

本発明の有用菌増加剤及び家畜用飼料は、食品添加剤、医薬品として、また家畜用飼料の添加剤としても使用することができる。
家畜用飼料は、例えば、トウモロコシ粉、米粉、糠などの穀粉、無機物、アミノ酸、タンパク質、ビタミン類、脂質などを含んでいてもよい。例えば、日本標準飼料成分表（２００９年版、独立行政法人 農業・ 食品産業技術総合研究機構編）に記載された成分を含んでいてもよい。
本発明の有用菌増加剤及び家畜用飼料の形態としては、液状、ペースト状、粉状、粒状、ペレットなどいずれの形態でもよく、所望する形態に応じて、公知の方法にて調製することができる。

本発明の家畜腸内環境改善方法においては、本発明の有用菌増加剤が０．１〜２重量％、好ましくは０．１０〜１．５重量％、特に好ましくは０．５〜１重量％配合された飼料を家畜に給与することを特徴とする。家畜に対する給与量が、飼料中０．１重量％未満では本発明の効果が得られないことがある。
なお、本発明の有用菌増加剤が配合された飼料の給与頻度や給与量は、飼料の物性、家畜の種類や体重（年齢）などにより異なり、当該飼料の通常の給与頻度や給与量を採用することができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限りこれらに限定されない。

実施例に使用する家畜用飼料として、カプリル酸Ｃａ、カプリン酸Ｃａ、ラウリン酸Ｃａ、カプリル酸・カプリン酸・ラウリン酸混合脂肪酸Ｃａの４種類の家畜用飼料を用意した。なお、「カプリル酸・カプリン酸・ラウリン酸混合脂肪酸Ｃａ」は、カプリル酸：カプリン酸：ラウリン酸＝２０：２０：６０（重量比）からなる混合脂肪酸のカルシウム塩であり、油化産業株式会社製の商品である。家畜用飼料の脂肪酸含有率を表１に示す。

〔実施例１〜５、比較例１〜５〕
水および表２に示した基礎飼料を飽食給与しているホルスタイン搾乳牛５０頭を実施例及び比較例ごとに５頭用いて、表３及び表４に示した家畜用飼料を３週間給与した。給与３週間後に糞をサンプリングし、分析まで凍結保存した。糞中細菌数はリアルタイムＰＣＲ法によりBifidobacterium 属、Escherichia coli 、Salmonella 属、Campylobacter jejumi. 、Clostridium perfringens について調査した。具体的には、１）検体からＤＮＡを抽出、２）そのＤＮＡを用いて各ＰＣＲ法で分析、３）遺伝子量と細菌数との比例関係に基づき細菌数を定量、の手順によって細菌数を求めた。そして、給与する前の細菌数を１とした相対値として算出した。また、マルチプレックスＰＣＲ法により、糞便中のLactobacillus 属細菌９種類、つまりLactobacillus acidophilus 、Lactobacillus casei-group 、Lactobacillus delbrueckii 、Lactobacillus gasseri 、Lactobacillus plantarum 、Lactobacillus rhamnosus 、Lactobacillus reuteri の検出を行った。さらに給与期間中の下痢発生率、給与３週間後の乳生産量、乳脂率、乳タンパク質率を調査した。各実施例の結果を表５、表７、表９及び表１０に、各比較例の結果を表６、表８、表９及び表１０にそれぞれ示す。

表５に示すように、本発明に係る実施例１〜５の有用菌増加剤を給与したウシの糞中Bifidobacterium 属菌数は無給与牛の１．０２倍から１．１８倍に増加し、Escherichia coliは０．７７倍から０．１６倍に減少し、Clostridium perfringens は０．８９倍〜０．７０倍に減少した。
これに対し、表６に示すように、比較例１〜５ではBifidobacterium 属及びEscherichia coliに大きな増減は無く、Clostridium perfringens は最大１．２２倍に増加した。実施例１〜５ではSalmonella属菌数が０．９８倍〜０．９３倍と大きな変化は無く、Campylobacter jejumiが１．１３倍〜１．１６倍とわずかに増加したのに対し、比較例１〜５ではSalmonella属が１．０１〜１．１０倍、Campylobacter jejumiが１．１７〜１．２６倍となっており、実施例では両者の菌数の増加を抑制したことが分かる。

表７に示すように、実施例１〜５の糞中Lactobacillus 属の検出頭数の割合は、L. Casei-groupが２０％〜４０％、L. gasseriが４０％〜６０％であった。
これに対して、表８に示すように、比較例１〜５では何れの菌も検出された個体は無かった。

また、表９に示すように実施例１〜５の下痢発生率は０〜２０％であった。
これに対し、比較例１〜５では４０〜８０％と実施例１〜５よりも下痢発生率が高かった。

表１０に示すように実施例１〜５では乳生産量が３７〜３９ｋｇ／日と高かった。
これに対し、比較例１〜５では３３〜３５ｋｇ／日と実施例１〜５よりも乳生産量が低かった。

〔実施例６〜１０、比較例６〜１０〕
水および表１１に示した基礎飼料を飽食給与しているＬＷＤ種去勢子ブタ５０頭を実施例及び比較例ごとに５頭用いて、表１２及び表１３に示した家畜用飼料を２週間給与した。給与２週間後に糞をサンプリングし、分析まで凍結保存した。糞中細菌数はリアルタイムＰＣＲ法によりBifidobacterium 属、Escherichia coli、Salmonella属、Campylobacter jejumi. 、Clostridium perfringens
について調査した。具体的には、１）検体からＤＮＡを抽出、２）そのＤＮＡを用いて各ＰＣＲ法で分析、３）遺伝子量と細菌数との比例関係に基づき細菌数を定量、の手順によって細菌数を求めた。そして、給与する前のブタの細菌数を１とした相対値として算出した。また、マルチプレックスＰＣＲ法により、糞便中のLactobacillus 属細菌９種類、つまりLactobacillus acidophilus 、Lactobacillus casei-group 、Lactobacillus delbrueckii 、Lactobacillus gasseri 、Lactobacillus plantarum 、Lactobacillus rhamnosus 、Lactobacillus reuteri の検出を行った。さらに給与期間中の下痢発生率と、給与２週間の飼料摂取量と体重から飼料効率を算出した。各実施例の結果を表１４、表１６、表１８及び表１９に、各比較例の結果を表１５、表１７、表１８及び表１９にそれぞれ示す。

表１４に示すように、実施例６〜１０では、糞中Bifidobacterium 属が１．１６倍〜１．３５倍に増加し、Escherichia coliが０．７９倍〜０．２６倍、Salmonella属が０．８４倍〜０．２１倍、Campylobacter jejumiが０．８８倍〜０．６０倍、Clostridium pefringensが０．８９倍〜０．６６倍に減少した。
これに対して、表１５に示すように、比較例６〜１０の場合、Biffidobacterium属が０．９３〜１．００倍と大きな変化は無く、Escherichia Coliが１．００倍〜１．１１倍、Salmonella属が１．０５倍〜１．１６倍、Campylobacter jejumiが１．１５〜１．２７倍、Clostridium perfringens が１．０８〜１．２９倍と増加した。

表１６に示すように、実施例６〜１０の糞中Lactobacillus 属の検出頭数の割合（検出率）は、L. acidophilusが４０％〜６０％、L. delbrueckiiが２０％〜８０％、L. gasseriが６０％〜８０％、L. rhamnosusが４０％〜６０％であった。
これに対し、表１７に示すように、比較例６〜１０ではL. acidophilusが０％〜２０％、L. delbrueckiiで０％〜２０％、L. gasseriで０％〜２０％、L. rhamnosusで０％〜２０％と検出率は低く、また他の菌については検出されなかった。

また、表１８に示すように実施例６〜１０の下痢発生率は０〜２０％であった。
これに対し、比較例６〜１０では４０〜８０％と実施例６〜１０よりも下痢発生率が高かった。

また、表１９に示すように実施例６〜１０の飼料効率は０．８１〜０．８４と高かった。
これに対し、比較例６〜１０では０．７７から０．７９と実施例６〜１０よりも飼料効率が低かった。

〔実施例１１〜１５、比較例１１〜１５〕
水および表２０に示した基礎飼料を飽食給与している３週齢のブロイラー１０００羽を実施例及び比較例ごとに１００羽用いて、表２１及び表２２に示した家畜用飼料を５週間給与した。給与２週間後に各区５羽ずつから糞をサンプリングし、分析まで凍結保存した。糞中細菌数はリアルタイムＰＣＲ法によりBifidobacterium 属、Escherichia coli、Salmonella属、Campylobacter jejumi. 、Clostridium perfringens について調査した。具体的には、１）検体からＤＮＡを抽出、２）そのＤＮＡを用いて各ＰＣＲ法で分析、３）遺伝子量と細菌数との比例関係に基づき細菌数を定量、の手順によって細菌数を求めた。そして、給与する前のブロイラーの細菌数を１とした相対値として算出した。また、マルチプレックスＰＣＲ法により、糞便中のLactobacillus 属細菌９種類、つまりLactobacillus acidophilus 、Lactobacillus casei-group 、Lactobacillus delbrueckii 、Lactobacillus gasseri 、Lactobacillus plantarum 、Lactobacillus rhamnosus 、Lactobacillus reuteri の検出を行った。また、給与５週間後の育成率を調査した。各実施例の結果を表２３、表２５及び表２７に、各比較例の結果を表２４、表２６及び表２７にそれぞれ示す。

表２３に示すように、実施例１１〜１５では、糞中Bifidobacterium 属が１．１６倍〜１．３１倍に増加し、Escherichia coliが０．７７倍〜０．４０倍、Salmonella属が０．６８倍〜０．２３倍、Campylobacter jejumiが０．８０倍〜０．６３倍、Clostridium pefringensが０．８５倍〜０．６４倍に減少した。
これに対して、表２４に示すように、比較例１１〜１５の場合、Biffidobacterium属が０．９８〜１．０１倍と大きな変化は無く、Escherichia Coliが０．９９倍〜１．１１倍、Salmonella属が１．０４倍〜１．１１倍、Campylobacter jejumiが１．００〜１．１６倍、Clostridium perfringens が０．９９〜１．１０倍と大きな変化が無いか、又は増加した。

表２５に示すように、実施例１１〜１５の糞中Lactobacillus 属の検出羽数の割合（検出率）は、L. acidophilusが４０％〜６０％、L. delbrueckiiが４０％〜６０％、L. gasseriが４０％〜８０％、L. rhamnosusが４０％〜８０％検出された。
これに対し、表２６に示すように、比較例１１〜１５ではL. delbrueckiiが０％〜２０％、L. gasseriで０％〜２０％と検出率は低く、また他の菌については検出されなかった。

また、表２７に示すように実施例１１〜１５の育成率は９９〜１００％であった。
これに対し比較例１１〜１５では９５〜９７％と実施例１１〜１５よりも育成率が低かった。

本発明の動物腸内有用菌増加剤は、動物の腸内に存在する有用菌を増加させ、かつ有害菌を減少させることで動物の腸内環境を改善させることができるので、食品添加剤、医薬品として、また家畜用飼料の添加剤としても使用することができる。特に、本発明の動物腸内有用菌増加剤が特定量配合された飼料を家畜に給与することによって、家畜が有する腸内細菌叢のうち有用菌を増加させ、かつ有害菌を減少させることで家畜の腸内環境を改善させ、もって疾病の発生を未然に防ぎ、家畜の生産性を向上させることができる。

Claims (4)

1. カプリル酸、カプリン酸及びラウリン酸の脂肪酸又はその塩を含有し、カプリル酸：カプリン酸：ラウリン酸の重量比が２０：２０：６０である動物腸内有用菌増加剤。
2. 脂肪酸の塩がカルシウム塩である請求項１に記載の動物腸内有用菌増加剤。
3. 腸内有用菌がBifidobacterium 属に属する菌である請求項１又は２に記載の動物腸内有用菌増加剤。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の動物腸内有用菌増加剤が０．１〜２重量％配合された飼料を家畜に給与することを特徴とする家畜腸内環境改善方法。