JPH07322828A - 反すう動物給与用組成物及び反すう動物の飼料効率向上方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反すう動物のルーメン内メタン発生を効果的
に抑制し飼料効率を向上し、且つ副作用のない安全な組
成物及びこれを反すう動物に給与する方法を提供する。 【構成】 システイン及びその塩の少なくとも１種を有
効成分として含有することを特徴とする反すう動物給与
用のルーメン内メタン発生抑制／飼料効率向上組成物お
よびこの組成物を反すう動物１頭当たりイオウ換算で
０．０２〜０．２１ｇ／Ｋｇ^.75 ／日になるよう給与す
る反すう動物のルーメン内メタン発生抑制及び飼料効率
向上方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反すう動物に給与して
ルーメン（第１胃）内のメタン発生を抑制し、飼料効率
を向上するための組成物に関する。本発明はまた、その
組成物を用いて反すう動物のルーメン内のメタン発生を
抑制し、飼料効率を向上する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】反すう動物では、ルーメン内で発生する
メタンの量が多く、これが昨今の地球温暖化現象の元凶
物質として問題になっている。また、このメタン発生は
家畜にとっては摂取した飼料のエネルギー損失であり、
飼料のエネルギー利用効率上からも好ましくない。ルー
メン内では極めて多種多様の微生物による発酵が行われ
ており、種々の代謝産物が生成されるが、メタンもその
一つでメタン生成細菌により生成すると考えられてい
る。一方、プロピオン酸もルーメン発酵で糖原性物質と
して生成するが、この供給量がエネルギー効率を大きく
左右すると云われている。つまり、ルーメン内でエネル
ギー源の酸化によって遊離された電子が、最終的にメタ
ンに移行するか、プロピオン酸に移行するかによってエ
ネルギー効率が左右されると云われている。従来、この
電子の流れを変え、メタン生成を抑え、プロピオン酸生
成を増加させる薬剤として、モネンシン、サリノマイシ
ンなどのイオノフォアが知られており、広く使用されて
いる。このイオノフォアの使用によって反すう家畜の飼
料効率が約１０％改善されることが知られている。（森
本宏編、「改著 飼料学」１９８５年、養賢堂発行、第
２５４〜２５５頁；小野寺良次ら著、「家畜栄養学」１
９８９年、川島書店発行、第１８４頁）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】モネンシン、サリノマ
イシンなどのイオノフォアは抗生物質であるため、ルー
メン内のメタン生成細菌のみならず他のルーメン微生物
の活動も抑制するという副作用があるため、用量には充
分注意が必要である。また、投与初期は効果的であって
もルーメン内メタン生成菌にその耐性が出来て効果が次
第に減少するという問題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の化
学物質のルーメン内メタン発生抑制作用について、広範
且つ鋭意研究した結果、意外にもある特定のアミノ酸を
反すう動物に投与すると、ルーメン内におけるメタン発
生を抑制するだけでなく、酸素消費量、二酸化炭素生成
量および揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）中のプロピオン酸生成
も顕著に抑制し、これが飼料効率向上に寄与することを
見いだし、本発明を完成するに至った。本発明によれ
ば、システイン及びその塩の少なくとも１種を含有する
ことを特徴とするルーメン内のメタン発生抑制作用及び
飼料効率向上作用を有する反すう動物給与用組成物が提
供される。

【０００５】本発明の組成物は、システイン及びその塩
の少なくとも１種を含有する。本発明において用いられ
るシステインまたはシステイン塩は、Ｌ−型、Ｄ−型、
ＤＬ−型のいずれの光学異性体でもよい。

【０００６】本発明で使用できるシステイン塩として
は、反すう動物に経口給与可能な塩であれば、特に制限
はない。そのような塩の例としては、システイン塩酸塩
などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
システインもシステイン塩もメタン発生抑制効果及び飼
料効率向上効果の点では差はないが、システインは酸化
されてシスチンになりやすく、システインの酸化防止と
いう安定性および保存性の点からはシステイン塩の方が
有利である。

【０００７】組成物中のシステイン及び／又はその塩の
総含量については、含量が高いときは、本発明の組成物
の給与量を少なくすればよいし、含量が低いときは使用
量を多くすればよいので特に限定的ではないが、均等に
適量を反すう動物に給与するという点から組成物の使用
量としては、約５０ｇ〜約１ｋｇが適量であり、一方、
それに含まれるシステイン及び／又はその塩の含有量
は、システインとして１０〜１００ｇ／頭／日、好まし
くは２５〜５０ｇ／頭／日が適当である。従って、本発
明の組成物中のシステイン及び／又はその塩の含有量
は、システインとして１〜１００重量％である。

【０００８】本発明の組成物中に上記の量のシステイン
及び／又はその塩が含まれていることは、例えばＦｏｌ
ｉｎ法、水銀法などにより分析することができる。分析
方法については、例えば、日本分析化学会編、丸善
（株）刊、「分析化学便覧」、１２８１〜１２８８頁に
記載されている。

【０００９】本発明の組成物のシステイン及び／又はそ
の塩以外の構成成分としては、通常の反すう動物給与用
組成物の基材として用いられる、ふすま、糠、トウモロ
コシや、大麦、小麦、ライ麦およびえん麦などの麦類、
大豆粕、ルーサンミール、小麦粉などが挙げられるが、
これらに限定されるものではない。本発明の組成物の形
状も限定的ではなく、粉状、ペレット状など通常の組成
物の形状にすることができる。本発明の組成物は、通常
の配合飼料や混合飼料の製造に用いられる方法と同様の
方法で製造することができる。例えば、システインを少
量の基材と予め混合するプレミックス工程、残りの多量
の基材と混合する配合工程、及び液原添加工程、微粉砕
工程、ペレット工程を含む仕上げ工程を経て製造するこ
とができる。製造方法については、例えば、チクサン出
版社刊、「配合飼料講座（下巻）」、１５〜２７頁に記
載されている。

【００１０】また、本発明の組成物は、例えば顆粒状、
錠剤、丸剤、カプセル剤などのように動物用医薬組成物
として用いられるような形状にすることもできる。シス
テイン及び／又はシステイン塩以外の構成成分として
は、例えば顆粒剤の場合、乳糖、炭酸水素ナトリウム、
塩化ナトリウム、蔗糖、マンニトール、デンプン、結晶
性セルロース、硫酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、
リン酸カルシウムなどの賦形剤、デンプン、結晶性セル
ロースなどの崩壊剤、１０〜２０％アラビアゴム水溶
液、５〜１０％デンプン糊液、ＰＶＰの５〜１０％水溶
液またはエタノール溶液、セルロース誘導体の１〜２％
水溶液あるいはエタノール溶液などの結合剤などが挙げ
られる。錠剤の場合は、乳糖、白糖、ブドウ糖、デンプ
ン、結晶性セルロースなどの賦形剤、５〜１０％デンプ
ン糊液、ヒドロキシプロピルセルロース液、カルボキシ
メチルセルロース液、アラビアゴム液、ゼラチン液、ブ
ドウ糖液、白糖液、トラガント液、アルギン酸ナトリウ
ムなどの結合剤、デンプン、カルボキシメチルセルロー
スカルシウムなどの崩壊剤、ステアリン酸マグネシウ
ム、精製タルク、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウ
ムなどの滑沢剤などが挙げられる。また、丸剤およびカ
プセル剤では上記の賦形剤、結合剤などの他にコーティ
ング剤が構成成分として挙げられる。コーティング剤と
しては、丸剤では白糖、デンプン、タルクなどが、カプ
セル剤ではゼラチン、グリセリン、ソルビトールなどが
挙げられる。これらの組成物は、通常の動物用医薬品製
造の方法によって製造することができる。また、必要に
応じて通常の酸化防止剤などの安定化剤を配合してもよ
い。

【００１１】

【作用】本発明の組成物は、反すう動物に給与すること
により反すう動物のルーメン（第１胃）内のメタン発生
を抑制し、飼料効率を向上することができる。即ち、本
発明のもう１つの態様によれば、システイン及びその塩
の少なくとも１種を含有する組成物を、システイン及び
／又はその塩の総量で１頭当たりイオウ換算で０．０２
〜０．２１ｇ／Ｋｇ^.75 ／日になるように給与すること
を特徴とする反すう動物のルーメン内メタン発生を抑制
し、飼料効率を向上する方法が提供される。ここでＫｇ
^.75 は代謝体重１Ｋｇを意味する。

【００１２】給与量については、メタン発生を効果的に
抑制し、且つ飼料全体の栄養バランスを損なわない限り
特に制限されないが、コストと得られる飼料効率効果を
考慮し、１頭当たりシステイン及び／又はその塩の総量
が、通常イオウ換算で０．０２〜０．２１ｇ／Ｋｇ^.75
／日、好ましくは０．０５〜０．１０ｇ／Ｋｇ^.75 ／日
になるように給与する。上限は米国ＮＲＣ（Ｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ）の１日イ
オウ要求量であり、それ以上高くても費用がかかる割り
には効果は増大しない。また、下限より低いとメタン発
生抑制効果と飼料効率向上効果が充分に得られない可能
性がある。具体的には、例えば反すう動物の例として体
重７００Ｋｇの成牛の場合、投与量はシステイン量で１
０〜１００ｇ／頭／日、好ましくは２５〜５０ｇ／頭／
日である。給与方法は特に限定されないが、給与する配
合飼料や粗飼料の上に本発明の組成物をトップドレスで
与えたり、配合飼料等と充分混合して給与するなどの方
法が適用できる。

【００１３】

【実施例】フィステルを装着したサフォーク種去勢雄ヒ
ツジ２頭（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）を使用し、システイ
ン投与によるルーメン内ガス代謝の影響をみた。供試ヒ
ツジＮｏ．１に飼料としてオーチャードグラス乾草を５
５ｇ／Ｋｇ^.75 （代謝体重１Ｋｇ当たり）給与し同時に
システインをイオウ換算で０．１０５ｇ／頭給与した。
給与は毎日午前８時に行い、７日間継続した後、８日目
に測定を行った。測定項目はメタンガス発生量、二酸化
炭素発生量、酸素消費量、ｐＨ、揮発性脂肪酸（ＶＦ
Ａ）で、メタン発生、二酸化炭素発生、酸素消費につい
ては、飼料およびシステイン投与時および投与後１５分
毎に測定した。ｐＨ、ＶＦＡ等は、給餌４時間後にルー
メン液を採取し測定した。

【００１４】尚、酸素消費量、二酸化炭素発生量および
メタンガス発生量の計測は開放式フード法によるガス代
謝試験法により、以下のようにして行った。すなわち、
ブロア−により供試動物の呼気をフードから強制換気
し、換気量を乾式ガスメーターで計測した。３０分毎に
呼気圧、呼気温、気温および気圧を測定した。呼気ガス
中の二酸化炭素濃度およびメタン濃度は赤外線分析計
（ＶＩＡ−５００堀場）を用い、酸素濃度は磁気式酸素
計（ＭＡＧ−２島津）を用いて分析した。これらのガス
計測値は全てコンピューター（ＰＣ−９８０１ＶＭ、Ｎ
ＥＣ）に自動入力され、０℃、１気圧の標準状態に換算
した。また、ｐＨは日立−堀場製ｐＨメーター（Ｆ−１
３）を用いて測定した。

【００１５】揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）の分析は次のよう
にして行った。すなわち、サンプル１．５ｍｌを遠心分
離（８，０００×ｇ、５分間）し、その上清液０．８ｍ
ｌを２５％メタリン酸０．２ｍｌと混合し、一晩凍結さ
せ、その解凍液を遠心分離（８，０００×ｇ、５分間）
した。この上清液０．５ｍｌに１０ｍＭの２−エチル−
ブチル酸１ｍｌを内部標準液として加え、サンプル液と
した。校正用標準液として５０ｍＭ酢酸、５０ｍＭプロ
ピオン酸、１０ｍＭイソ酪酸、５０ｍＭ酪酸、１０ｍＭ
イソバレリアン酸、１０ｍＭバレリアン酸、５ｍＭイソ
カプロン酸および５ｍＭカプロン酸の混合液を用い、サ
ンプル液と同様に調製した。ＶＦＡ濃度の分析はガスク
ロマトグラフィー（島津ＣＧ−１４Ａ）により行い、濃
度の定量演算は、クロマトパック（島津Ｃ−Ｒ４Ａ）の
自動演算プログラムで行った。

【００１６】一方、対照として、供試ヒツジＮｏ．２に
システインを給与しない他は同様に給餌し、８日目に上
記と同様にメタンガス発生量、二酸化炭素発生量、酸素
消費量、ｐＨ、ＶＦＡ濃度を測定した。

【００１７】９日目から、供試ヒツジの処理を替えて供
試ヒツジＮｏ．１は対照区、Ｎｏ．２はシステイン給与
区として上記と同様の試験を行った。これを更にもう一
度繰り返し、測定データを３反復とって平均値及び標準
偏差を求めた。結果を表１、２、３、４及び図１、２、
３に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【表３】

【００２１】

【表４】

【００２２】上記の結果から明らかなように、システイ
ン給与により、ルーメン内のメタンガス発生は顕著に抑
制された。これによって、メタンガス発生に消費される
エネルギー損失が抑えられることを示す。また、炭酸ガ
ス発生と酸素消費も顕著に抑制されていることから、ヒ
ツジ生体の維持熱量増加および生産熱量増加の総和であ
る熱量増加（Ｈｅａｔ Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）が抑えら
れたことを示し、これらの結果から給与した飼料のエネ
ルギー効率が向上したことを意味している。

【００２３】尚、ｐＨはあまり差は認められないが、Ｖ
ＦＡについてはシステイン給与によりプロピオン酸が減
少し酢酸が増加している。従来使用されているモネンシ
ン、サリノマイシン等のイオノフォアを給与するとプロ
ピオン酸が増加すると言われているので、システインは
イオノフォアとは異なる作用機序を示すものと推測され
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明の組成物は、タンパク質など通常
の飼料にも含有されているシステイン及び／又はシステ
イン塩を含有しているため、従来知られているモネンシ
ンやサリノマイシン等の抗生物質と比較して安全に且つ
効果的に反すう動物のルーメン内メタン発生を抑制し、
飼料効率を向上することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製剤をヒツジに給与した場合（システ
イン給与区）のルーメン内メタン発生量の経時的変化を
本発明の製剤を給与しない対照区と比較して示す。

【図２】本発明の製剤をヒツジに給与した場合（システ
イン給与区）のルーメン内二酸化炭素発生量の経時的変
化を本発明の製剤を給与しない対照区と比較して示す。

【図３】本発明の製剤をヒツジに給与した場合（システ
イン給与区）のルーメン内酸素消費量の経時的変化を本
発明の製剤を給与しない対照区と比較して示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 システイン及びその塩の少なくとも１種
   を含有することを特徴とするルーメン内のメタン発生抑
   制作用及び飼料効率向上作用を有する反すう動物給与用
   組成物。
2. 【請求項２】 システイン及びその塩の少なくとも１種
   を、システイン及び／又はその塩の総量で１頭当たりイ
   オウ換算で０．０２〜０．２１ｇ／Ｋｇ^.75／日になる
   ように給与することを特徴とする反すう動物のルーメン
   内メタン発生を抑制し、飼料効率を向上させる方法。