JP7019925B2 - 反芻動物のメタン排出量を減少させるための、且つ／又は反芻動物のパフォーマンスを改善するための飼料組成物の使用 - Google Patents
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Description
本発明は、反芻動物のメタン排出量の減少の分野に関する。詳細には、本発明は、反芻動物の消化活動から発するメタンの生成を減少させるための、且つ／又は反芻動物のパフォーマンスを改善するための、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸及び任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子を含む飼料組成物又は飼料添加物の使用に関する。
本発明は、上述の分子を含む動物飼料又は動物飼料組成物及び飼料添加物にさらに関する。飼料又は飼料組成物という用語は、動物による摂取に好適な、又は動物による摂取向けのあらゆる化合物、調製物、混合物、又は組成物を意味する。
本文脈において、反芻動物は、植物系の飼料を、最初にルーメンとして知られる動物の第一胃内で柔らかくし、次いで、食い戻しとして知られる半消化の塊を吐き戻し、それを再び噛むことにより消化する偶蹄目（Ａｒｔｉｏｄａｃｔｙｌａ）の哺乳動物である。食い戻しを再び噛んで、植物質をさらに分解し、消化を刺激するプロセスは、「反芻」と呼ばれる。
ルーメン発酵は、いくつかの欠点をもたらす。嫌気性発酵の自然な結果としてメタンが生成されるが、それは宿主動物にとってエネルギーの損失を表す。炭水化物は、典型的な乳牛の飼料中の乾燥物質の７０～８０％を構成するが、それにもかかわらず消化管からの炭水化物の吸収は通常非常に限定されている。この理由は、主生成物としてアセテート、プロピオネート、及びブチレートを生み出すルーメン中の炭水化物の大規模な発酵である。これらの生成物は、いわゆる揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）の一部である。
エネルギーの損失に加え、メタンは、ＣＯ２より何倍も強力な温室効果ガスでもある。大気中のその濃度は、前世紀の間に２倍になり、不安を抱かせるほど増加し続けている。反芻動物は、生物によるメタン形成の主要な一因であり、反芻動物からのメタン形成が防止されれば大気中のメタン濃度がほぼ安定化するだろうと推定されてきた。
さらに、京都議定書の評価とそれに続く２００９年のコペンハーゲン気候サミットは、マルチガス戦略の一部としてメタン排出量の削減をますます優先している。
抗生物質及びより詳細にはイオノフォアが、反芻動物のメタン生成をわずかに減少させることが示された（Ｇｕａｎ ｅｔ ａｌ．２００６．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ；８４：１８９６－１９０６）。しかし、メタンの形成に対する抗生物質の作用は、ミクロフローラの迅速な適応及び／又は短期間のうちに（２～３週間）意図される効果の完全な喪失をもたらす耐性発生のために、並びに抗生物質の使用が欧州において非治療的な使用に関して禁止されているので、いくつかの欠点を有する。
インビトロのルーメンシミュレーションモデルを使用して試験された場合にメタン排出量の減少につながる非抗生物質製品（胆汁酸誘導体）が最近公表された（国際公開第２０１０／０７２５８４号パンフレット）。しかし、メタン排出量の中程度の減少を生み出すのに要求される量は、反芻動物飼料産業のコストの制約と両立しない。
さらに、いくつかの天然植物抽出物（ニンニク：国際公開第２００９／１５０２６４号パンフレット、ユッカ、シナモン、ダイオウ）が、科学文献において、インビトロ実験に基づき反芻動物のメタン排出量を減少させる有力な解決策として記載されてきた。しかし、これらの解決策のいずれも、副作用（乳中の残渣）のため、又は著しいメタン減少をもたらすためには非常に大量の添加物が動物に供給される必要があるため、商業製品になっていない。
これらの状況下で、反芻動物により生産されるメタンの形成を大幅に減少させる新たな解決策を開発する必要が依然としてある。メタン排出量を減少させるのに加え、そのような組成物は、アセテート／プロピオネート比を減少させることにより、反芻動物のパフォーマンスを改善することにもよい方向に貢献するはずである。
今や、本発明者らは、驚くべきことに、本明細書で以下に明示される組成物が、微生物発酵に、宿主動物にとって有害であるような影響を与えずにメタンの形成を基本的に減少させるために、動物飼料での使用に大きな可能性を有することを見いだした。さらに、本発明の組成物は、ルーメンのアセテート／プロピオネート比により測定される全体的な動物パフォーマンスに関しても大きな利点を有する。前記組成物は、従来技術で記載されたものよりも安定でもあり、動物及びヒトにとって安全であり、それらは、ルーメン中で非常に低濃度で活性がある。
したがって、本発明は、反芻動物の消化活動から発するメタンの形成を減少させるための、且つ／又は反芻動物のパフォーマンスを改善するための、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸及び式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む飼料組成物又は飼料添加物の使用を提供する。
本発明は、反芻動物の消化活動から発するメタンの生成を減少させ、且つ／又は反芻動物のパフォーマンスを改善する方法であって、動物に、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、及び式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む、充分な量の飼料組成物又は飼料添加物を動物に経口投与することを含む方法をさらに提供する。経口投与とは、単なる給餌又は人手による巨丸剤の投与を意味することが理解されるべきである。
本発明の全実施形態において、任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている有機分子又はその塩は、以下の式（Ｉ）：
（式中、Ｙは、以下の組成：ＣａＨｂＯｄＮｅＳｇの有機分子であり
式中
ａは、１～２５、好ましくは１～１０であり
ｂは、２～５１、好ましくは２～２１であり
ｄは、０～８、好ましくは０～６であり
ｅは、０～５、好ましくは０～３であり
ｇは、０～３、好ましくは０～１である）
により定義される。
（式中、Ｙは、以下の組成：ＣａＨｂＯｄＮｅＳｇの有機分子であり
式中
ａは、１～２５、好ましくは１～１０であり
ｂは、２～５１、好ましくは２～２１であり
ｄは、０～８、好ましくは０～６であり
ｅは、０～５、好ましくは０～３であり
ｇは、０～３、好ましくは０～１である）
により定義される。
より好ましくは、本発明の全実施形態において、式（Ｉ）の有機分子は、
ａが１～１０であり
ｂが２～２１であり
ｄが０～６であり
ｅが０～３であり
ｇが０～１である
組成ＣａＨｂＯｄＮｅＳｇのものである。
ａが１～１０であり
ｂが２～２１であり
ｄが０～６であり
ｅが０～３であり
ｇが０～１である
組成ＣａＨｂＯｄＮｅＳｇのものである。
別の実施形態において、本発明による好ましい式（Ｉ）の化合物は、ｂが３～５１であり、好ましくは、ｂが３～２１である化合物である。
別の実施形態において、本発明による好ましい式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩ）
（式中
ｎは、０～１２であり、好ましくは０～６であり、且つ、ｎが０でない場合、炭素鎖が、非置換でも、３個までのヒドロキシル－、アルコキシ－、アミノ－、アルキルアミノ－、ジアルキルアミノ－、若しくはニトロオキシ基により置換されていてもよい直鎖、環式、若しくは分岐鎖の脂肪族炭素鎖、又は一価若しくは多価不飽和のアルケニル若しくはアルキニル炭素鎖であり、任意の異性体形態であり、
Ｒ４は、独立に、水素又は１～１２、好ましくは１～６個の炭素原子を含む飽和の直鎖、環式、若しくは分岐鎖のアルキル若しくはアルケニル基であり、
Ｘは、水素、Ｒ５、Ｒ５≡Ｎ、－ＯＲ５、－ＯＣＯＲ５、－ＮＲ５Ｒ６、－ＯＮＯ２、－ＣＯＯＲ５、－ＣＯＮＲ５Ｒ６、－ＮＨＳＯ２Ｒ５、又は－ＳＯ２ＮＨＲ５であり、
Ｒ５及びＲ６は、独立に、水素、非置換若しくは３個までのヒドロキシル－、アルコキシ－、アミノ－、アルキルアミノ－、ジアルキルアミノ－、若しくはニトロオキシ基により置換されているＣ１～Ｃ１２直鎖、分岐鎖、若しくは環式アルキル鎖、一価不飽和でも多価不飽和でもよいアルケニル、又はアルキニル炭素鎖であり、任意の異性体形態である）
の化合物である。
（式中
ｎは、０～１２であり、好ましくは０～６であり、且つ、ｎが０でない場合、炭素鎖が、非置換でも、３個までのヒドロキシル－、アルコキシ－、アミノ－、アルキルアミノ－、ジアルキルアミノ－、若しくはニトロオキシ基により置換されていてもよい直鎖、環式、若しくは分岐鎖の脂肪族炭素鎖、又は一価若しくは多価不飽和のアルケニル若しくはアルキニル炭素鎖であり、任意の異性体形態であり、
Ｒ４は、独立に、水素又は１～１２、好ましくは１～６個の炭素原子を含む飽和の直鎖、環式、若しくは分岐鎖のアルキル若しくはアルケニル基であり、
Ｘは、水素、Ｒ５、Ｒ５≡Ｎ、－ＯＲ５、－ＯＣＯＲ５、－ＮＲ５Ｒ６、－ＯＮＯ２、－ＣＯＯＲ５、－ＣＯＮＲ５Ｒ６、－ＮＨＳＯ２Ｒ５、又は－ＳＯ２ＮＨＲ５であり、
Ｒ５及びＲ６は、独立に、水素、非置換若しくは３個までのヒドロキシル－、アルコキシ－、アミノ－、アルキルアミノ－、ジアルキルアミノ－、若しくはニトロオキシ基により置換されているＣ１～Ｃ１２直鎖、分岐鎖、若しくは環式アルキル鎖、一価不飽和でも多価不飽和でもよいアルケニル、又はアルキニル炭素鎖であり、任意の異性体形態である）
の化合物である。
本発明の全実施形態では、式（Ｉ）の化合物及び式（ＩＩ）の化合物があらゆる異性体形態であり得ることが理解されるべきである。
式（ＩＩ）の化合物の上記定義において、ｎ＞２である場合、炭素鎖が直鎖でも、炭素鎖に沿って任意の位置で分岐していてもよいことが理解されるべきである。さらに、炭素鎖は、炭素鎖に沿って異なる位置で複数の分岐により分岐していてもよい。さらに、ｎ＞３である場合、脂肪族炭素鎖は環式部分を形成し得る。この環式部分は、任意の位置（２、３、４）でニトロオキシ部分を有することができ、それは、任意の脂肪族基により複数の位置で分岐していてよい。分岐した脂肪族基は、好ましくは、メチル、エチル、又はプロピルである。さらに、炭素鎖は、３個までのヒドロキシル－、アルコキシ－、アミノ－、アルキルアミノ－、ジアルキルアミノ－、又はニトロオキシ基によりさらに置換されていてもよい。
式（ＩＩ）の誘導体の上記定義において、好ましいアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ．ブチル、イソブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、並びに２－エチル－ヘキシル及びオクチルである。さらに、３個以上の炭素原子を含むあらゆるアルキル又はアルケニル基は、直鎖でも、分岐鎖でも、環式でもよい。直鎖又は分岐鎖のＣ２～Ｃ１０－アルケニレン基に加えて、これが、１つ又は（Ｃ４から）それ以上の二重結合を有するアルケニレン基を包含することが理解されるべきである；そのようなアルケニレン基の例は、式－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－（ＣＨ２）３－、及び－（ＣＨ＝ＣＨ）２－のものである。
別の実施形態において、本発明による、より好ましい式（Ｉ）の化合物は、表１にその化学式と共に列記されている化合物及びその塩のリストから選択される。
表１：本発明による好ましい式(I)の化合物
表１：本発明による好ましい式(I)の化合物
表１：本発明による好ましい式(I)の化合物
別の実施形態において、さらにより好ましい式（Ｉ）の化合物は、３－ニトロオキシプロパノール、エチル－３－ニトロオキシプロピオネート、メチル－３－ニトロオキシプロピオネート、及び３－ニトロオキシプロピオン酸を含む化合物及びその塩のリストから選択される。本発明の全実施形態において最も好ましいのは、３－ニトロオキシプロパノールの使用である。
本発明の式（Ｉ）の化合物は、ニトロオキシ有機分子の塩も含む。塩の調製に好ましいカチオンは、ナトリウム（Ｎａ＋）、カリウム（Ｋ＋）、リチウム（Ｌｉ＋）、マグネシウム（Ｍｇ２＋）、カルシウム（Ｃａ２＋）、バリウム（Ｂａ２＋）、ストロンチウム（Ｓｒ２＋）、及びアンモニウム（ＮＨ４＋）からなる群から選択できる。塩は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属からも調製できる。
本発明による式（Ｉ）の化合物は、原則的にニトロオキシ有機分子に関して自体公知である合成方法に従って、且つ／又はＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６９３３８号パンフレット及び欧州特許出願第１０ １９５８５７．７号明細書に記載の方法に基づいて製造できる。
本明細書での少なくとも５個の炭素原子を含む脂肪酸という用語は、好ましくは５個の炭素原子～２８個の炭素原子、より好ましくは７個の炭素原子～２１個の炭素原子、最も好ましくは９個の炭素原子～１６個の炭素原子の飽和又は不飽和モノカルボン酸など、少なくとも５個の炭素原子の飽和又は不飽和モノカルボン酸を指す。そのような脂肪酸の例には、ラウリン酸、オレイン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ミリスオレイン酸（ｍｙｒｉｓｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、パルミトレイン酸、リノール酸、及びリノレン酸があるが、これらに限定されない。本発明の全実施形態において、脂肪酸は、好ましくは一般式ＣｎＨ２ｎ＋１ＣＯＯＨを有する飽和モノカルボン酸であり、式中、ｎは、４～２７の範囲、好ましくは６～２０の範囲、より好ましくは８～１５の範囲、最も好ましくは９～１３の範囲で選択される整数である。最も好ましくは単一の脂肪酸としての（すなわちさらなる脂肪酸の非存在下）ラウリン酸の使用が本発明の全実施形態において最も好ましい。
脂肪酸は、それ自体でも、その好適な塩の形態でも使用できる。塩の調製に好ましいカチオンは、とりわけそれぞれのアルカリ又はアルカリ土類塩など、ナトリウム（Ｎａ＋）、カリウム（Ｋ＋）、リチウム（Ｌｉ＋）、マグネシウム（Ｍｇ２＋）、カルシウム（Ｃａ２＋）、バリウム（Ｂａ２＋）、ストロンチウム（Ｓｒ２＋）、及びアンモニウム（ＮＨ４＋）からなる群から選択され得る。最も好ましくはそれぞれのナトリウムカリウム又はカルシウム塩。
反芻動物によるメタン排出量は、当技術分野に公知である方法により、代謝チャンバー中の個別の動物で容易に測定できる（Ｇｒａｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，２００７ Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ；９０：２７５５－２７６６）。さらに、それは、レーザー光線を使用する先端技術により家畜小屋レベルでも評価できる（ＭｃＧｉｎｎ ｅｔ ａｌ．，２００９，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ；３８：１７９６－１８０２）。或いは、酪農用反芻動物により生成されるメタンは、国際公開第２００９／１５６４５３号パンフレットに従って乳中の脂肪酸プロファイルの測定によっても評価できる。
反芻動物のパフォーマンスは、当技術分野に周知である方法により評価でき、多くの場合アセテートプロピオネート比（モル比）により表される。
本発明は、ルーメン中のメタン形成に関して類似の効果を示し、ジアリルジスルフィド、ニンニク油、アリルイソチオシアネート、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、及びこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも１種の追加の作用物質と組み合わせた、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、及び式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む飼料組成物又は飼料添加物の使用にも関する。
本発明による化合物と共に与えることができるさらなる成分は、例えば、酵母菌、オレガノ抽出物、及び精油、例えば、チモール、３－メチルフェノール、バニリン、グアイアコール、及びオイゲノールである。
現在、ジアリルジスルフィド、ニンニク油、アリルイソチオシアネート デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、及びこれらの誘導体が、独立に、例えば飼料１ｋｇあたり０．０１～５００ｍｇ作用物質（ｐｐｍ）の用量範囲で投与されることが企図される。これらの化合物は、市販されているか、又は従来技術において周知のプロセス及び方法を利用して当業者により容易に調製できる。
本発明による反芻哺乳動物には、畜牛、ヤギ、ヒツジ、キリン、アメリカバイソン、ヨーロッパバイソン、ヤク、水牛、シカ、ラクダ、アルパカ、ラマ、ウィルドビースト、アンテロープ、プロングホーン、及びニルガイがある。
本発明の全実施形態に関して、飼い慣らされた畜牛、ヒツジ、及びヤギがより好ましい種である。本目的には、最も好ましい種は、飼い慣らされた畜牛である。用語は、全種の飼い慣らされた畜牛及び全製品種類の畜牛、とりわけ乳牛及び肉牛を含む。
本発明は、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、及び式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む飼料組成物又は飼料添加物の使用であって、反芻動物のメタン生成が、代謝チャンバー中で測定され、任意の位置で置換されている少なくとも１種の有機分子による処理に基づく場合、少なくとも１０％減少する飼料組成物又は飼料添加物の使用にも関する。好ましくは、メタン減少は、少なくとも１５％、より好ましくは少なくとも２０％、さらにより好ましくは少なくとも２５％、最も好ましくは少なくとも３０％である。レーザー光線を使用する、又は酪農用反芻動物では、メタン生成を乳中のＶＦＡプロファイルと相関づけることのような代替のメタン排出量測定も利用できる。
本発明は、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、及び式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む飼料組成物又は飼料添加物の使用であって、プロピオネートに対するアセテートの揮発性脂肪酸比が、任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子による処理に基づいて少なくとも１０％減少する、飼料組成物又は飼料添加物の使用にも関する。好ましくは、揮発性脂肪酸比は、少なくとも１５％、より好ましくは少なくとも２０％減少する。
本発明は、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、及び式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む飼料組成物又は飼料添加物の使用であって、反芻動物に投与される式（Ｉ）に定義の有機分子の量が、飼料１ｋｇあたり１ｍｇ～１０ｇ、好ましくは飼料１ｋｇあたり１０ｍｇ～１ｇ、より好ましくは飼料１ｋｇあたり５０ｍｇ～５００ｍｇであり、反芻動物に投与される少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸の量が、飼料１ｋｇあたり０．１～２０ｇ、好ましくは飼料１ｋｇあたり１～１５ｇ、最も好ましくは飼料１ｋｇあたり１～１０ｇである、飼料組成物又は飼料添加物の使用にも関する。しかし、動物飼料中の使用のために、式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている有機分子又はその塩はそれほど純粋である必要はない；それは、例えば、他の化合物及び誘導体を含み得る。
本発明は、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、及び式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む飼料組成物又は飼料添加物の使用であって、飼料組成物又は飼料添加物中の少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸に対する式（Ｉ）に定義の有機分子のモル比が、０．００００１～１、好ましくは０．０００１～０．５、より好ましくは０．００２５～０．１、最も好ましくは０．００４～０．０５の範囲である、飼料組成物又は飼料添加物の使用にさらに関する。さらなる好ましい範囲は、０．００３～０．０５又は０．００４～０．０１を包含する。
反芻動物の飼料又は飼料添加物は、飼料配合及び処理の分野に自体公知である方法により調製できる。
したがって、本発明のさらなる態様は、製剤、すなわち本明細書において先に定義された組成物を含む飼料添加物及び動物飼料組成物である。
したがって、本発明は、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸及び少なくとも１種の式（Ｉ）の化合物又はその塩を含む飼料組成物又は飼料添加物にも関する。好ましい実施形態において、組成物は、ミネラルプレミックス、ビタミン及びミネラルを含むビタミンプレミックス、又は巨丸剤である。
飼料摂取により動物に与えられる本発明による組成物の通常の１日用量は、動物の種類及びその状態による。通常、この用量は、飼料１ｋｇあたり約１ｍｇ～約１００ｇ、好ましくは約１ｇ～約５０ｇ、より好ましくは５ｇ～１０ｇ化合物の範囲のはずである。
少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸及び式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む組成物は、炭酸カルシウム、塩化アンモニウムなどの電解質、大豆粕などのタンパク質、コムギ、スターチ、ヒマワリ粕、トウモロコシ、肉骨粉、アミノ酸、動物性脂肪、ビタミン、及び微量ミネラルなど、動物飼料組成物（常用飼料）に存在する従来の成分と組み合わせて使用できる。
本発明の組成物の特定の例は下記である：
－（ａ）表１から選択される少なくとも１種の化合物及び（ｂ）少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、（ｃ）少なくとも１種の脂溶性ビタミン、（ｄ）少なくとも１種の水溶性ビタミン、（ｅ）少なくとも１種の微量ミネラル、及び／又は（ｆ）少なくとも１種のマクロミネラルを含む動物飼料添加物；
－少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸及び表１から選択される少なくとも１種の化合物及び５０～８００ｇ／ｋｇ飼料の粗タンパク質含量を含む動物飼料組成物。
－（ａ）表１から選択される少なくとも１種の化合物及び（ｂ）少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、（ｃ）少なくとも１種の脂溶性ビタミン、（ｄ）少なくとも１種の水溶性ビタミン、（ｅ）少なくとも１種の微量ミネラル、及び／又は（ｆ）少なくとも１種のマクロミネラルを含む動物飼料添加物；
－少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸及び表１から選択される少なくとも１種の化合物及び５０～８００ｇ／ｋｇ飼料の粗タンパク質含量を含む動物飼料組成物。
いわゆるプレミックスは、本発明の動物飼料添加物の例である。プレミックスは、１種以上の微量成分と希釈剤及び／又は担体との好ましくは均一な混合物を指す。プレミックスは、より大きいミックス中の微量成分の均一な分散を促進するために使用される。
本発明の有効成分とは別に、本発明のプレミックスは、少なくとも１種の脂溶性ビタミン、及び／又は少なくとも１種の水溶性ビタミン、及び／又は少なくとも１種の微量ミネラル、及び／又は少なくとも１種のマクロミネラルを含む。言い換えると、本発明のプレミックスは、本発明による少なくとも１種の化合物を、脂溶性ビタミン、水溶性ビタミン、微量ミネラル、及びマクロミネラルからなる群から選択される少なくとも１種の追加成分と共に含む。
マクロミネラルは別に飼料に加えてよい。したがって、特定の実施形態において、プレミックスは、本発明の有効成分を、脂溶性ビタミン、水溶性ビタミン、及び微量ミネラルからなる群から選択される少なくとも１種の追加成分と共に含む。
下記は、これらの成分の例の非排他的なリストである：
－脂溶性ビタミンの例は、ビタミンＡ、ビタミンＤ３、ビタミンＥ、及びビタミンＫ、例えば、ビタミンＫ３である。
－水溶性ビタミンの例は、ビタミンＢ１２、ビオチン及びコリン、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、葉酸及びパントテン酸塩（ｐａｎｔｈｏｔｈｅｎａｔｅ）、例えば、Ｄ－パントテン酸Ｃａである。
－微量ミネラルの例は、マンガン、亜鉛、鉄、銅、ヨウ素、セレン、及びコバルトである。
－マクロミネラルの例は、カルシウム、リン、及びナトリウムである。
－脂溶性ビタミンの例は、ビタミンＡ、ビタミンＤ３、ビタミンＥ、及びビタミンＫ、例えば、ビタミンＫ３である。
－水溶性ビタミンの例は、ビタミンＢ１２、ビオチン及びコリン、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ナイアシン、葉酸及びパントテン酸塩（ｐａｎｔｈｏｔｈｅｎａｔｅ）、例えば、Ｄ－パントテン酸Ｃａである。
－微量ミネラルの例は、マンガン、亜鉛、鉄、銅、ヨウ素、セレン、及びコバルトである。
－マクロミネラルの例は、カルシウム、リン、及びナトリウムである。
乳牛などの反芻動物用の飼料組成物並びにその成分に関して、反芻動物の常用飼料は、通常、容易に分解可能な部分（濃厚飼料と称される）及び繊維に富む容易には分解されにくい部分（干し草、まぐさ、又は粗飼料と称される）から構成されている。
干し草は、乾燥した牧草、マメ科植物、又は全粒穀類でできている。牧草には、とりわけ、オオアワガエリ、ホソムギ、フェスクがある。マメ科植物には、とりわけクローバー、ルーサン又はアルファルファ、エンドウマメ、マメ、及びベッチがある。全粒穀類には、とりわけオオムギ、メイズ（トウモロコシ）、オートムギ、モロコシがある。他の飼料作物には、サトウキビ、ケール、セイヨウアブラナ、及びキャベツがある。カブ、スウェーデンカブ、マングル（ｍａｎｇｌｅｓ）、飼料用ビート、及びサトウダイコン（ビートパルプ及びビート糖蜜を含む）などの根菜類も、反芻動物の飼料として使用される。なおさらなる穀類は、ジャガイモ、キャッサバ、及びサツマイモなどの塊茎である。サイレージは、サイロに貯蔵された繊維に富む部分（例えば、牧草、マメ科植物、又は全粒穀類由来）であり、含水量の高い物質が制御された嫌気性発酵プロセスにより処理される（自然発酵又は添加剤処理）。
濃厚飼料は、ほとんどが穀類（ビール粕及び蒸留粕を含むオオムギ、メイズ、コムギ、モロコシなど）でできているが、多くの場合、ダイズ、ナタネ、パーム核、綿実、及びヒマワリなどのタンパク質に富む飼料成分も含む。
乳牛には、全ての常用飼料成分、例えば、まぐさ、サイレージ、及び濃厚飼料が給餌前に混合されている完全混合飼料（ＴＭＲ）を与えてもよい。
上述の通り、プレミックスは、本発明による活性化合物を含み得る飼料添加物の１例である。化合物が他の異なる形態で動物に投与できることが理解される。例えば、化合物は、ルーメン中に配置されて、規定された量の活性化合物を特定の期間にわたり明確に定義された用量で連続的に放出するだろう巨丸剤に含めることもできる。
本発明は、反芻動物の消化活動から発するメタンの生成を減少させ、且つ／又は反芻動物のパフォーマンスを改善する方法であって、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸、及び上述の好ましい実施形態と共に式（Ｉ）により定義される任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子又はその塩を含む、充分な量の飼料組成物又は飼料添加物を経口投与することを含む方法にさらに関する。
さらに、本発明は、本発明による飼料組成物又は飼料添加物が、ジアリルジスルフィド、ニンニク油、アリルイソチオシアネート、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、及びこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも１種の追加の作用物質と組み合わせて動物に投与される、上述の方法にさらに関する。
本発明は、反芻動物が、畜牛、ヤギ、ヒツジ、キリン、アメリカバイソン、ヨーロッパバイソン、ヤク、水牛、シカ、ラクダ、アルパカ、ラマ、ウィルドビースト、アンテロープ、プロングホーン、及びニルガイからなる群から、より好ましくは畜牛、ヤギ、及びヒツジからなる群から選択される、上述の方法にも関する。
本発明は、反芻動物に投与される式（Ｉ）に定義される少なくとも１種の有機分子の量が、飼料１ｋｇあたり約１ｍｇ～約１０ｇ、好ましくは約１０ｍｇ～約１ｇ、より好ましくは飼料１ｋｇあたり５０ｍｇ～５００ｍｇ化合物であり、反芻動物に投与される少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸の量が、飼料１ｋｇあたり０．１～５２ｇ、好ましくは飼料１ｋｇあたり１～１５ｇ、最も好ましくは飼料１ｋｇあたり１～１０ｇである、上述の方法にも関する。
本発明は、反芻動物のメタン生成が、代謝チャンバー中で測定され、任意の位置で置換されている少なくとも１種の有機分子による処理に基づく場合、少なくとも１０％減少する、上述の方法にも関する。好ましくは、メタン減少は、少なくとも１５％、より好ましくは少なくとも２０％、さらにより好ましくは少なくとも２５％、最も好ましくは少なくとも３０％である。レーザー光線を使用する、又は酪農用反芻動物では、メタン生成を乳中のＶＦＡプロファイルと相関づけることのような代替のメタン排出量測定も利用できる。
本発明は、プロピオネートに対するアセテートの揮発性脂肪酸比（モル比）が、任意の位置で少なくとも１個のニトロオキシ基により置換されている少なくとも１種の有機分子による処理に基づいて、少なくとも１０％減少する、上述の方法にも関する。好ましくは、揮発性脂肪酸比は、少なくとも１５％、より好ましくは少なくとも２０％減少する。
本発明は、飼料組成物又は飼料添加物中の少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１種の脂肪酸に対する式（Ｉ）に定義される有機分子のモル比が、０．００００１～１、好ましくは０．０００１～０．５、より好ましくは０．００２５～０．１、最も好ましくは０．００４～０．０１の範囲である、上述の方法にも関する。さらなる好ましい範囲は、０．００３～０．０５又は０．００４～０．０１を包含する。
特定の実施形態において、本発明は、反芻動物のメタン形成を減少させるため、且つ／又は反芻動物のアセテート／プロピオネート比（モル比）を減少させるための、３－ニトロオキシプロパノールとラウリン酸の混合物の使用に関する。好ましい実施形態において、混合物中のラウリン酸に対する３－ニトロオキシプロパノールのモル比は、０．００００１～１の範囲、好ましくは０．０００１～０．５の範囲、より好ましくは０．００２５～０．１の範囲、最も好ましくは０．００４～０．０１の範囲で選択される。さらなる好ましい範囲は、０．００３～０．０５又は０．００４～０．０１を包含する。さらなる好ましい実施形態において、メタン減少は、３－ニトロオキシプロパノールのみの投与に基づいて、少なくとも１５％、より好ましくは少なくとも２０％、さらにより好ましくは少なくとも２５％、最も好ましくは少なくとも３０％減少し（代謝チャンバー中で測定）、且つ／又はアセテートプロピオネート比の減少は、３－ニトロオキシプロパノールのみの投与に基づいて少なくとも３％、より好ましくは少なくとも４％である。
別の実施形態において、本発明は、反芻動物のメタン形成の減少及び／又はアセテート／プロピオネート比（モル比）の減少に関し、前記方法は、反芻動物に、３－ニトロオキシプロプナオール（ｐｒｏｐｎａｏｌ）とラウリン酸の混合物を投与する工程を含む。好ましい実施形態において、混合物中のラウリン酸に対する３－ニトロオキシプロパノールのモル比は、０．００００１～１の範囲、好ましくは０．０００１～０．５の範囲、より好ましくは０．００２５～０．１の範囲、最も好ましくは０．００４～０．０１の範囲で選択される。さらなる好ましい範囲は、０．００３～０．０５又は０．００４～０．０１を包含する。さらなる好ましい実施形態において、メタン減少は、３－ニトロオキシプロパノールのみの投与に基づいて、少なくとも１５％、より好ましくは少なくとも２０％、さらにより好ましくは少なくとも２５％、最も好ましくは少なくとも３０％であり（代謝チャンバー中で測定）且つ／又はアセテートプロピオネート比の減少は、３－ニトロオキシプロパノールのみの投与に基づいて、少なくとも３％、より好ましくは少なくとも４％である。
本発明は、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない以下の実施例によりさらに説明される。
［実施例］
メタン生成のインビトロ試験：改変版の「Ｈｏｈｅｎｈｅｉｍ Ｆｏｒａｇｅ ｖａｌｕｅ Ｔｅｓｔ（ＨＦＴ）」を、このインビトロ系により模されたルーメン機能に対する特定の化合物の効果の試験に使用した。
メタン生成のインビトロ試験：改変版の「Ｈｏｈｅｎｈｅｉｍ Ｆｏｒａｇｅ ｖａｌｕｅ Ｔｅｓｔ（ＨＦＴ）」を、このインビトロ系により模されたルーメン機能に対する特定の化合物の効果の試験に使用した。
原理：ルーメン液の組成物及び緩衝剤の適切な混合物と共に飼料をシリンジに加える（ｇａｄｄｅｄ）。溶液を３９℃でインキュベートする。８時間後、生成した気相の量（及び組成）を測定し、変換式に代入する。
［試薬：］
［多量元素溶液：］
－６．２ｇリン酸二水素カリウム（ＫＨ２ＰＯ４）
－０．６ｇ硫酸マグネシウム七水和物（ＭｇＳＯ４ ＊７Ｈ２Ｏ）
－９ｍｌ濃リン酸（１ｍｏｌ／ｌ）
－蒸留水に溶解させて１ｌにする（ｐＨ約１．６）
［多量元素溶液：］
－６．２ｇリン酸二水素カリウム（ＫＨ２ＰＯ４）
－０．６ｇ硫酸マグネシウム七水和物（ＭｇＳＯ４ ＊７Ｈ２Ｏ）
－９ｍｌ濃リン酸（１ｍｏｌ／ｌ）
－蒸留水に溶解させて１ｌにする（ｐＨ約１．６）
［緩衝溶液：］
－３５．０ｇ炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）
－４．０ｇ炭酸水素アンモニウム（（ＮＨ４）ＨＣＯ３）
－蒸留水に溶解させて１ｌにする
－３５．０ｇ炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）
－４．０ｇ炭酸水素アンモニウム（（ＮＨ４）ＨＣＯ３）
－蒸留水に溶解させて１ｌにする
［微量元素溶液：］
－１３．２ｇ塩化カルシウム二水和物（ＣａＣｌ２ ＊２Ｈ２Ｏ）
－１０．０ｇ塩化マンガン（ＩＩ）四水和物（ＭｎＣｌ２ ＊４Ｈ２Ｏ）
－１．０ｇ塩化コバルト（ＩＩ）六水和物（ＣＯＣｌ２ ＊６Ｈ２Ｏ）
－８．０ｇ塩化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＣｌ３ ＊６Ｈ２Ｏ）
－蒸留水に溶解させて１００ｍｌにする
－１３．２ｇ塩化カルシウム二水和物（ＣａＣｌ２ ＊２Ｈ２Ｏ）
－１０．０ｇ塩化マンガン（ＩＩ）四水和物（ＭｎＣｌ２ ＊４Ｈ２Ｏ）
－１．０ｇ塩化コバルト（ＩＩ）六水和物（ＣＯＣｌ２ ＊６Ｈ２Ｏ）
－８．０ｇ塩化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＣｌ３ ＊６Ｈ２Ｏ）
－蒸留水に溶解させて１００ｍｌにする
［ナトリウム塩溶液：］
－１００ｍｇナトリウム塩
－蒸留水に溶解させて１００ｍｌにする
－１００ｍｇナトリウム塩
－蒸留水に溶解させて１００ｍｌにする
［還元溶液：］
－最初に、３ｍｌの水酸化ナトリウム（ｃ＝１ｍｏｌ／ｌ）を、次いで４２７．５ｍｇ硫化ナトリウム水和物（Ｎａ２Ｓ＊Ｈ２Ｏ）を、７１．２５ｍｌ Ｈ２Ｏに加える
－溶液は、媒体溶液に加える直前に調製しなければならない。
－最初に、３ｍｌの水酸化ナトリウム（ｃ＝１ｍｏｌ／ｌ）を、次いで４２７．５ｍｇ硫化ナトリウム水和物（Ｎａ２Ｓ＊Ｈ２Ｏ）を、７１．２５ｍｌ Ｈ２Ｏに加える
－溶液は、媒体溶液に加える直前に調製しなければならない。
［手順：］
試料秤量：飼料材料－通常ＴＭＲ（４４％濃厚飼料、６％干し草、３７％メイズサイレージ、及び１３％牧草サイレージ）－を１ｍｍにふるい分けし、正確に秤量して６４本のシリンジに入れる。これらのシリンジのうち４本は、試験化合物の効果のない気体生成を示す基質対照である。他の４本のシリンジは、ブロモエタンスルホネートが０．１ｍＭになるように加えられた陽性対照である。必要な場合、４本のシリンジは担体対照を含む（試験化合物が担体を必要とする場合）。残りのシリンジは、４本のシリンジの群で、試験化合物を含む。
試料秤量：飼料材料－通常ＴＭＲ（４４％濃厚飼料、６％干し草、３７％メイズサイレージ、及び１３％牧草サイレージ）－を１ｍｍにふるい分けし、正確に秤量して６４本のシリンジに入れる。これらのシリンジのうち４本は、試験化合物の効果のない気体生成を示す基質対照である。他の４本のシリンジは、ブロモエタンスルホネートが０．１ｍＭになるように加えられた陽性対照である。必要な場合、４本のシリンジは担体対照を含む（試験化合物が担体を必要とする場合）。残りのシリンジは、４本のシリンジの群で、試験化合物を含む。
［媒体溶液の調製：］
成分を、以下の順序で、ウルフ瓶中で混合する：
－７１１ｍｌ水
－０．１８ｍｌ微量元素溶液
－３５５．５ｍｌ緩衝溶液
－３５５．５ｍｌ多量元素溶液
完成した溶液を３９℃に温め、それに続いて１．８３ｍｌナトリウム塩溶液を加え、還元溶液を３６℃で加える。指示液が無色になったら、ルーメン液を加える。
成分を、以下の順序で、ウルフ瓶中で混合する：
－７１１ｍｌ水
－０．１８ｍｌ微量元素溶液
－３５５．５ｍｌ緩衝溶液
－３５５．５ｍｌ多量元素溶液
完成した溶液を３９℃に温め、それに続いて１．８３ｍｌナトリウム塩溶液を加え、還元溶液を３６℃で加える。指示液が無色になったら、ルーメン液を加える。
ルーメン液の抽出：７５０ｍｌのルーメン液を、撹拌及びＣＯ２ガス供給を続けながら、およそ１，４００ｍｌの媒体溶液に加える。
シリンジへの充填、インキュベーション、並びに気体体積及びＶＦＡ値の決定：希釈されたルーメン液（２４ｍｌ）をガラスシリンジに加える。次いで、シリンジを、穏やかに撹拌しながら３９℃で８時間インキュベートする。８時間後、生成したガスの体積を測定し、気相中のメタンのパーセンテージをガスクロマトグラフィーにより決定する。
［結果］
発酵した飼料は、人工ＴＭＲ（４４％濃厚飼料、６％干し草、３７％メイズサイレージ、及び１３％牧草サイレージ）であった。Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈのラウリン酸を１０００μΜの濃度で使用した。３－ニトロオキシ－プロパノール（３－ＮＯＰ）を、異なる２種の濃度、２．５μΜ及び５μΜで使用した。
発酵した飼料は、人工ＴＭＲ（４４％濃厚飼料、６％干し草、３７％メイズサイレージ、及び１３％牧草サイレージ）であった。Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈのラウリン酸を１０００μΜの濃度で使用した。３－ニトロオキシ－プロパノール（３－ＮＯＰ）を、異なる２種の濃度、２．５μΜ及び５μΜで使用した。
結果を以下の表２及び３に表す。３－ＮＯＰとラウリン酸の組み合わせでは、メタン減少の点で、並びにアセテート／プロピオネート比に対して、明らかな相乗効果が観察されたが、これは動物にとっての追加のパフォーマンスの利益となる。以下に示される結果は、ラウリン酸、３－ＮＯＰ、又は両者の組み合わせのいずれかによる３つの結果の平均から生じる。Ａｃｅ．＝アセテート；Ｐｒｏｐ．＝プロピオネート。
Claims (9)
- 反芻動物の消化活動から発するメタンの形成を減少させるための、且つ／又は反芻動物のパフォーマンスを改善するための、ラウリン酸及び３－ニトロオキシプロパノールを含む飼料組成物又は飼料添加物の使用。
- 前記反芻動物が、畜牛、ヤギ、ヒツジ、キリン、アメリカバイソン、ヨーロッパバイソン、ヤク、水牛、シカ、ラクダ、アルパカ、ラマ、ウィルドビースト、アンテロープ、プロングホーン、及びニルガイからなる群から選択される、請求項１に記載の使用。
- 反芻動物の前記メタンの生成が、代謝チャンバー中で測定され、前記３－ニトロオキシプロパノールによる処理に基づく場合、少なくとも１０％減少する、請求項１又は２に記載の使用。
- 前記反芻動物に投与される前記３－ニトロオキシプロパノールの量が、飼料１ｋｇあたり１ｍｇ～１０ｇであり、前記反芻動物に投与される前記ラウリン酸の量が飼料１ｋｇあたり０．１～２０ｇである、請求項１～３のいずれか一項に記載の使用。
- 前記ラウリン酸に対する前記３－ニトロオキシプロパノールのモル比が、０．００００１～１である、請求項１～４のいずれか一項に記載の使用。
- ラウリン酸及び３－ニトロオキシプロパノールを含む飼料組成物又は飼料添加物。
- 前記ラウリン酸に対する前記３－ニトロオキシプロパノールのモル比が、０．００００１～１である、請求項６に記載の飼料組成物又は飼料添加物。
- 反芻動物の消化活動から発するメタンの生成を減少させ、且つ／又は反芻動物のパフォーマンスを改善する方法であって、前記動物に、ラウリン酸及び３－ニトロオキシプロパノールを含む飼料組成物又は飼料添加物を経口投与することを含む方法。
- 前記反芻動物が、畜牛、ヤギ、ヒツジ、キリン、アメリカバイソン、ヨーロッパバイソン、ヤク、水牛、シカ、ラクダ、アルパカ、ラマ、ウィルドビースト、アンテロープ、プロングホーン、及びニルガイからなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
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