JP7441305B2 - 飼料用組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
飼料は、一般に廉価であることが求められており、複数の効能を持つ飼料をできるだけ低コストで製造することが求められている。
また、本発明の他の課題の1つは、酵母を用いた飼料用組成物において、腐敗を簡便に抑制する技術を提供することである。
さらに、本発明の他の課題の1つは、上記のような飼料用組成物を廉価に製造する方法を提供することである。
酵母細胞壁成分と、
リグニンスルホン酸と、
を含む飼料用組成物。
〔2〕 リグニンスルホン酸の含有量が、1~30重量%である、上記〔1〕に記載の飼料用組成物。
〔3〕 前記核酸が、酵母由来のリボ核酸である、上記〔1〕または〔2〕に記載の飼料用組成物。
〔4〕 さらに、亜硫酸塩を含む、上記〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載の飼料用組成物。
〔5〕 分子量5,000~100,000の核酸と、酵母細胞壁成分と、リグニンスルホン酸とを混合することを含む、飼料用組成物の製造方法。
〔6〕 酵母を脱核処理して核酸と脱核酵母とに分離して回収し、前記分子量5,000~100,000の核酸と前記酵母細胞壁成分とをそれぞれ用意することを含む、上記〔5〕に記載の飼料用組成物の製造方法。
〔7〕 分子量5,000~100,000の核酸と、酵母細胞壁成分と、リグニンスルホン酸とを含む飼料用組成物の製造方法であって、
リグニンスルホン酸を含む培地で酵母を培養することと、
前記酵母をアルカリ処理することと、
前記リグニンスルホン酸を含む培地と、前記酵母由来の核酸と、前記酵母由来の酵母細胞壁成分とを含む混合物を回収することと、
を含む、前記製造方法。
また、本発明の一実施形態によれば、免疫活性化作用、カビ毒吸着作用に加え、腐敗しにくい飼料用組成物を廉価に製造することができる。
本発明の一実施形態は、飼料用組成物でありうる。本発明の一実施形態において、飼料用組成物は、分子量5,000~100,000の核酸と、酵母細胞壁成分と、リグニンスルホン酸とを含有する。
核酸の分子量の下限は、好ましくは5,000以上、より好ましくは6,000、7,000、8,000、または9,000以上、更に好ましくは10,000、15,000または20,000以上でありうる。
核酸の分子量の上限は、好ましくは100,000以下、より好ましくは80,000以下、更に好ましくは、70,000、60,0000、または50,000以下でありうる。
なお、ここでいう核酸の分子量分布は、例えばGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により求めることができる。
核酸の重量平均分子量の下限は、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上、更に好ましくは20,000以上でありうる。
核酸の重量平均分子量の上限は、好ましくは100,000以下、より好ましくは70,000以下、更に好ましくは50,000以下でありうる。
飼料用組成物中における核酸の含有量の下限は、好ましくは3重量%以上であり、より好ましくは5、6、または7重量%以上であり、さらに好ましくは8、9、または10重量%以上でありうる。
飼料用組成物中における核酸の含有量の上限は、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは30重量%以下であり、さらに好ましくは20重量%以下でありうる。
好ましい実施形態としては、上記にて示した好ましい分子量(例えば、5,000~100,000)を有する核酸を、ここに示す好ましい含有量含んでいる飼料組成物を例示しうる。この場合において、上記にて示した好ましい分子量以外の分子量を有する核酸分子が、飼料組成物中にまったく含まれていないということまでは要しないが、その含有量は少ないことが好ましく、具体的には、上記の好ましい分子量の核酸分子の含有量よりは少ないことが好ましく、より好ましくは1重量%以下でありうる。
飼料用組成物中における酵母細胞壁成分の含有量の下限は、好ましくは3重量%以上であり、より好ましくは5重量%以上であり、さらに好ましくは10重量%以上でありうる。
飼料用組成物中における酵母細胞壁成分の含有量の上限は、好ましくは30重量%以下であり、より好ましくは25重量%以下であり、さらに好ましくは20重量%以下でありうる。
なお、カンジダ(Candida)属の酵母は、分類学上、トルラ酵母(torula yeast)とも言われ、サイバリンドネラ(Cyberlindnera)属の酵母として分類されることがある。
なお、カンジダ・ユチリス(Candida utilis)は、分類学上、トルラ酵母の1種として、(Cyberlindnera jadinii)に分類されることがある。
飼料用組成物中におけるリグニンスルホン酸の含有量の下限は、好ましくは1重量%以上であり、より好ましくは3重量%以上であり、さらに好ましくは5重量%以上でありうる。
飼料用組成物中におけるリグニンスルホン酸の含有量の上限は、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは40重量%以下であり、さらに好ましくは30重量%以下でありうる。
飼料として用いる場合、上述の核酸、酵母細胞壁成分、およびリグニンスルホン酸を含む混合物をそのまま飼料として用いてもよい。
また、飼料用組成物を飼料として用いる場合、飼料用組成物には主たる栄養成分(以下、主飼料成分ともいう。)を配合してもよい。主飼料成分としては、植物性飼料および/または動物性飼料などが挙げられる。植物性飼料は、植物由来の飼料であり、例えば、トウモロコシ、マイロ、大麦、小麦、キャッサバ、米ぬか、ふすま、大豆かす、菜種かす、米、米ぬか、およびビート、並びにこれらの加工品などが挙げられる。また、動物性飼料は、動物由来の飼料であり、例えば、魚粉、ポークミール、チキンミール、脱脂粉乳、および濃縮ホエーなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
また、飼料用組成物を飼料用添加物として用いる場合、上記のような主飼料成分に、飼料用組成物を添加剤として加えてもよい。
本発明のいくつかの実施形態のうちには、上記飼料用組成物を製造する方法が含まれる。
本発明における製造方法の第1の実施形態は、分子量5,000~100,000の核酸と、酵母細胞壁成分と、リグニンスルホン酸とを混合することを含む。
本発明における製造方法の第2の実施形態は、以下の工程:
酵母をリグニンスルホン酸を含む培地で培養することと、
前記酵母をアルカリ処理することと、
前記リグニンスルホン酸を含む培地と、前記酵母由来の核酸と、前記酵母由来の酵母細胞壁成分とを含む混合物を回収することと、
を含む。
飼料用組成物中におけるリグニンスルホン酸の含有量の上限は、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは40重量%以下であり、さらに好ましくは30重量%以下でありうる。
<1.飼料の調製>
次の3種類の飼料を用意した。
RNA製剤(製品名「RNA-M」、日本製紙社製)を飼料1とした。「RNA-M」の分子量分布は約10,000~50,000の範囲にわたり、重量平均分子量(Mw)20,000のRNAが含まれる製品である。
使用カラム:Shodex Column OH-pak SB-806HQ、SB-804HQ、SB-802.5HQ
溶離液:四ホウ酸Na1.0%、イソプロピルアルコール0.3%の水溶液
溶離液流速:1.00ml/min
カラム温度:50℃
測定サンプル濃度:0.2質量%
標準物質:プルラン(昭和電工製)
検出器:RI検出器(東ソー製)
検量線:プルラン基準
原料酵母(Cyberlindnera jadinii)を糖濃度3%、リグニンスルホン酸濃度10%の亜硫酸パルプ排液培地を用いて培養し、集菌後、ドラムドライヤーで乾燥させ、100gを調製し、これを飼料2とした。
RNA-Mと、脱核酵母(製品名「カビトルラ」日本製紙社製)とを1:9の混合比で10重量%の濃度になるように水懸濁し、ドラムドライヤーで乾燥させ、100gを調製し、得られた混合物を飼料3とした。なお、「カビトルラ」の脱核酵母にはリグニンスルホン酸が含まれている。
原料酵母(Cyberlindnera jadinii)を糖濃度3%、リグニンスルホン酸濃度10%の亜硫酸パルプ排液培地を用いて培養し、酵母を集菌した。リグニンスルホン酸は重量あたり20%含有されていた。その後、得られた酵母3000gを95℃の沸騰浴内で10分間攪拌して、菌体内酵素を失活させた。その後、55℃に温度調整したウォーターバス内で48%NaOH水溶液にてpH=8.5に調整後、2時間攪拌にてアルカリ抽出反応を実施した。反応後、35%HClでpHを7.0に調整した。その後、ダブルドラムドライヤー(表面温度120℃、3rpm)にて乾燥し、フィルム化した乾燥物を乳鉢ですりつぶして乾燥品(粉末)を得た。当該粉末は、当該酵母に由来する核酸と、脱核した酵母細胞壁と、培養に用いたリグニンスルホン酸を含む。当該粉末を飼料4とした。
RNA製剤として製品名「RNA-FN 日本製紙社製」を用いた以外は実施例1と同様にして飼料5を調製した。飼料5中の核酸の重量平均分子量(Mw)は飼料3中の核酸の重量平均分子量(Mw)と同様の方法で算出したところ11,000であった。
<可溶性核酸・不溶性核酸>
各飼料を水懸濁して得られた可溶成分及び不溶成分の核酸は、Schmidt-Thannhauser-Schneider法による高分子核酸の定量法(「東京大学出版会 生物化学実験法」1969年初版P16~P28参照)に従って測定した。なお、「可溶性核酸」は総じて相対的に高分子の核酸(例えば、分子量、約10,000~50,000程度)と、総じて相対的に低分子の核酸(例えば、分子量、約10,000未満程度)の分子量ごとに区分して測定可能である。
一般にリグニンの構造中には芳香核に結合したメトキシル基が存在する。そのため、メトキシル基含量は、リグニン含量の指標となる。例えばメトキシル基含量は、ViebockおよびSchwappach法によるメトキシル基の定量法(「リグニン化学研究法」、P.336~340、平成6年、ユニ出版(株)発行、参照)によって測定し、測定されたメトキシル基の含有量からリグニンスルホン酸Mg量を定量した。
日本バイオコン(株)社製のβグルカン(β-1,3:-1,6酵母型)アッセイキットに記載の方法を用いて測定した。
以下の4つの試験群を設定した。
<試験群1>
比較例1(飼料1) 0.0174mg/20gB.W.(B.W.は体重)
<試験群2>
比較例2(飼料2) 0.1813mg/20gB.W.
<試験群3>
実施例1(飼料3) 0.1988mg/20gB.W.
<試験群4>
実施例2(飼料4) 0.1988mg/20gB.W.
<対照群>
生理食塩水
週齢マウスを導入後、5匹ずつ無作為に群れ分けし、プラスティックケージ内に群毎に収容した。1週間施設及び飼料馴化を行った。馴化終了後、上記の各飼料の投与を開始した。各試験群において、上記各飼料が所定の投与量となるように生理食塩水に懸濁し、強制経口投与を行った。生理食塩水投与対照群へは、同量の生理食塩水を強制投与した。7日間、毎日夕方16時に給与を行った。
7日間、飼料を投与した後、17時に、マウスの腹腔内へ、1g/100mL濃度のグリセリン溶液を、マウス1匹あたりに0.4mL注射して、一晩飼育した。翌朝、腹腔内に冷却したPBS(リン酸緩衝食塩水)を、マウス一匹あたりに5mL注射して腹部をよく揉んだ後、腹腔内液、約4mLを注射器で取り出し、シリコンコートしたスピッツ管に入れて遠心分離(1200rpm、5分)を行った。上清および壁面の赤血球を除去した後、冷PBSを加えてピペッティングし、さらに遠心分離(800rpm、5分)を行い、上清及び血球を除去する洗浄操作を2回繰り返した。洗浄完了後、10%FCS(ウシ胎仔血清)を添加したRPMI640培地(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)で懸濁した。
マクロファージ生細胞数が2×105個/mLとなるように96穴プレートに播種し、CO2インキュベーターで2時間培養した。培養後、非付着性細胞を除去し、各ウェルにFITC(Fluorescein isothiocyanate)ラベルした抗原(胸膜肺炎菌または豚連鎖球菌)を添加した。すなわち、胸膜肺炎菌を抗原とする試験区と豚連鎖球菌を抗原とする試験区の2種を設けた。また、添加しないBlank区も設けた(図1では不図示)。培養は2反復で実施する培養終了後,フローサイトメーターでFITC陽性細胞数をカウントした。結果を図1に示す。
以下のようにして、比較例1、2および実施例1、2の各飼料用組成物について、カビ毒の吸着能を以下のようにして測定した。
カラム温度:40℃、
溶離液:メタノール/蒸留水=65/35、
インジェクション:20μl、
流速:1ml/分、
検出:励起278nm/測定460nm
ゼアラレノン吸着率(%)={(A-B)/A}×100
結果を、表2に示す。
比較例1、比較例2、実施例1および実施例2の各飼料用組成物をシャーレに入れ、35~40℃、相対湿度約70~90%、窓のある室内で直射日光の当たらない条件下で7日間放置した。
比較例1および2の飼料用組成物では腐敗臭が確認されたが、実施例1および2は腐敗臭が発生していなかった。
Claims (7)
- 分子量5,000~100,000の核酸と、
酵母細胞壁成分と、
リグニンスルホン酸と、
を含み、前記リグニンスルホン酸の含有量が、10~30重量%である、飼料用組成物。 - 前記核酸は、酵母菌体内から抽出されたものであり、且つ、核酸分解酵素未処理の核酸である、請求項1に記載の飼料用組成物。
- 前記核酸が、酵母由来のリボ核酸である、請求項1または2に記載の飼料用組成物。
- さらに、亜硫酸塩を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の飼料用組成物。
- 分子量5,000~100,000の核酸と、酵母細胞壁成分と、リグニンスルホン酸とを含む飼料用組成物の製造方法であって、
酵母を脱核処理して核酸と脱核酵母とに分離して回収し、前記分子量5,000~100,000の核酸と前記酵母細胞壁成分とをそれぞれ用意することと、
前記前記分子量5,000~100,000の核酸と、前記酵母細胞壁成分と、リグニンスルホン酸とを混合することと、
リグニンスルホン酸の含有量を10~30重量%に調整することと、
を含む、前記製造方法。 - 前記分子量5,000~100,000の核酸は、核酸分解酵素未処理の核酸である、請求項5に記載の製造方法。
- 分子量5,000~100,000の核酸と、酵母細胞壁成分と、リグニンスルホン酸
とを含む飼料用組成物の製造方法であって、
リグニンスルホン酸を含む培地で酵母を培養することと、
前記酵母をアルカリ処理することと、
前記リグニンスルホン酸を含む培地と、前記酵母を脱核処理して抽出される核酸分解酵素未処理の核酸と、前記酵母を脱核処理して得られる酵母細胞壁成分とを含む混合物を回収することと、
前記飼料用組成物中のリグニンスルホン酸の含有量を10~30重量%に調整することとと、
を含む、前記製造方法。
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