JPH10513482A - 成長制限畜産業において、アンモニア、節足動物侵襲を抑制し、そして動物のストレスを減少させるための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、アンモニア及び／又は節足動物集団を含む環境を処理する方法であって、アンモニア及び／又は節足動物集団を削減するのに効果的な量の非毒性チオスルフェート含有組成物を、前記環境に接する表面又は基体に適用することを含むことを特徴とする方法に、チオスルフェート含有組成物は、並びに該組成物を含む動物の寝わらに関する。

Description

【発明の詳細な説明】 成長制限畜産業において、アンモニア、節足動物侵襲を抑制し、そして動物のス トレスを減少させるための方法 本発明は、アンモニア及び／又は節足動物集団を含む環境を処理する方法であ って、チオスルフェート含有組成物を前記環境に接する表面又は基体に接触させ ることを含む方法に関する。本方法は、アンモニアを含む環境におけるアンモニ アの濃度を減少させるために、節足動物集団を含む環境における節足動物集団を 減少させるために、及び／又はアンモニア及び／又は節足動物を含む環境におけ る動物のストレスを減少させるために用いられ得る。本発明は、チオスルフェー ト、硫黄元素、及び任意に硫黄酸化バクテリアを含む組成物に、並びに前記組成 物の使用、特に環境におけるアンモニアの濃度、pH、動物ストレス及び節足動物 の侵襲の削減における使用にも関する。 生理的に毒性の又は不愉快な悪臭は、ヒトの生きる環境において、例えば農業 (agriculture)、農園(farming)、林業、畜産業、及び漁業の産業に一般的な種々 の製品の生産、処理、再包装、充填、保存、鮮度保持、輸送、廃棄等において広 く発生する。典型的には、硫黄及び窒素含有化合物がこのような悪臭の原因であ り、有効な処理が依然として求められている。 このような悪臭を放つ化合物の中で、尿素又は尿酸は通常の代謝の結果として 動物により排出され、生物作用、主にバクテリアの作用によりアンモニアに迅速 に転化される。水中の系において魚及び他の水中の動物は水中に直接尿素を排出 し、そこで迅速にアンモニアに転化される。ヒトを含む非水中動物も自然の環境 に尿素を排出 し、家畜動物の特別の場合には、馬屋、牛舎、小屋、かご、寝わら具並びに他の 屋内及び屋外住居構造のような人工的環境に排出する。アンモニアは、固体の動 物の廃物及び食べ残しの食物の腐食又は糞中の未消化の食物の結果としても作ら れる。 室温において、アンモニアは、望ましくない刺激臭を有する気体の環境の汚染 物である。ひな鳥（Gallus domesticus）、七面鳥（Melegris gallopavo）、カ モ（Anas platyrhynchos）、ジース(gease)(Anser 種)、ウズラ(Coturnix quail )(Cortunix cortunix 又はC.Cortunix japonica)、コリンウズラ（Colinus virg inianus ）、イワシヤコ（Alectors chukar ）、キジ（Phaianus colchicus）又 はホロホロチョウ（Phasianus colchicus ）生産のようなブタ及び飼鳥類に一般 的な商業的な動物生産単位に典型的に見い出される集中した動物の集団において 、アンモニア蓄積物は、動物集団に激しい生理的ストレスを与える。飼鳥類の生 産において、例えば成長制限条件下で典型的に見い出されるアンモニア濃縮物は 、呼吸困難、バクテリア感染に対する感受性の増加、体重の減少、失明及び激し い場合に死のようなストレス症状を引きおこす。これらの効果は重大であり、更 にストレスが与えられた動物に病気や死を引きおこし、繁殖者に経済的損失を生 じさせる。例えば飼鳥類の群れにおいて、先に言及されるアンモニア関連の制限 された成長のストレス又は死の効果を削減するために多くの方法が用いられてい る。例えば、F.N.Reeceら、“Ammonia in the Atmosphere during Brooding Aff ects Performance of Broiler Chicken”（Poultry Science 、59巻、486〜488 頁、1980年）は、０〜28日の繁殖期間にアンモニアにさらされたブロイラー用ひ な鳥の体重は逆の影響を受けるという研究を開示する。 “Factors Affecting Ammonia Release in Broiler House”(1982 年、Transactions of the American Society of Agricultural Engineers、413 〜424 頁）という題名のH.A.Elliot及びN.E.Collinsによる論文は、ブロイラー 小屋におけるアンモニア(NH₃)放出をモデリングするためのコンピュータープロ グラムを開示する。Elliot及び Collinsの論文において研究された因子の NH₃揮 発は、寝わらpH≫温度＞含水率の重要性の順序で影響を受けた。その論文で説明 されるように、尿酸分解の窒素の最終産物は非電荷の可溶性 NH₃種、NH₃(aq)、 とアンモニウムイオン、NH₄ ⁺との両方を含む NH₃である。そこで更に言及される ように、寝わら中の気体 NH₃の平衡分圧（Ｐ_L）は小屋の大気中の周囲 NH₃分圧 （Ｐ_A）に比べて大きいので、NH₃は寝わらから大気に移るであろう。その論文に おいて、 NH₃揮発を抑制する最も効果的な手段の１つは低いpHを維持するために 、酸、例えばリン酸及び揮発性脂肪酸で寝わらを化学的に処理することであるこ とが提唱されている。Elliot らにより示唆される寝わら処理、即ち酸性化学薬品 での処理と対照的に、（後に規定されるような）本発明の実施形態は、アンモニ ア及び／又は節足動物集団を含む環境に接触する表面又は基体例えばひな鳥又は 七面鳥小屋をチオスルフェート含有組成物で処理する。このような組成物は非酸 性であり、従って、先に議論される不利を被らない。 本発明は、先に言及される動物のいずれかの生産に用いられる環境を処理する ことにおいて、実施され得る。以後、このような環境は動物環境として言及され よう。本発明により処理され得るより重要な環境のうち２つは、家畜ひな鳥及び 七面鳥環境である。肉のために飼養されるひな鳥は、ブロイラーと呼ばれる。ブ ロイラー小屋の飼育密度は天候、環境条件及び鳥の標的市場体重により約11〜16 .5の鳥／ｍ²(1.0〜1.5 の鳥／ft²)である。USA南西部における典型的な飼育密度 は13.2〜14.3の鳥／ｍ²(1.2〜1.3の鳥／ft²)であ る。七面鳥のための飼育密度は、極めて若い鳥（ひな）は最初の月の間、別個の 建物内で成長するので種々である。ひな育すう器は、約33〜44の鳥／ｍ²(３〜４ の鳥／ft²)で飼育される。大きな鳥に成長するのが要求されるなら成長した後の 建物はより低い密度で、典型的には約22〜33の鳥／ｍ²(２〜３の鳥／ft²)又はそ れ未満で飼育される。十分に成長した13.6kg（301b）の雄は0.45〜0.63ｍ²／鳥 （５〜７ ft²／鳥）を要求し得る。 アンモニアを削減し、及び／又は動物飼育におけるストレスを削減するための 慣用的方法、例えばゼオライトの使用は成功していない。動物環境の強制換気が 最も一般的であるが、過剰の加熱及び電力コストの欠点を有する。希釈した無機 酸（例えばリン酸）のような化学的処置はいくらかの信頼性を供するが、それら は腐食性で、適用者に危険で、そして特別の装置及びタンクを必要とする。他の 化学薬品、例えばミョウバン、石灰、アルデヒド及びケトン、精油、過硫酸塩、 硫酸第一鉄七水和物、アルカノールアミン、及びスルファ剤が用いられている。 その各々は、コスト、刺激性、毒性、腐食性、又は実行不能な投与要求のような 固有の欠点を有することが見い出されている。 更に、最近の一体化された動物生産において重大な節足動物害虫の問題がある 。近年の高密度 PPfに見い出される主な節足動物害虫は、（ａ）外部寄生虫：ダ ニ、シラミ、及びトコジラミ、並びに環境寄生虫：ゴミムシダマシ及び汚物バエ （イエバエ及び他の種）である。一体化節足動物害虫管理プログラムはこれらの 害虫の全てを迎え撃たなければならない。考えられる主な節足動物害虫種及び害 虫制御ストラテジーは、動物、住居及び生産システムで種々である。 節足動物害虫の生態学が、それら及び動物が存在する人工的環境 に試みられており、節足動物集団を削減する環境の変化は、それらが動物に有害 でない場合にのみ行うことができる。種々のタイプの生産能の環境が異なるので 、特定の節足動物集団により引きおこされる動物ホストへの逆効果をおこすよう に、節足動物害虫集団は作用する。 飼鳥類への節足動物外部寄生虫の影響は、例えば鳥のストレス、鳥の飼養及び ／又は鳥に有害な病気生物の媒介に関連する。しかしながら、外部寄生虫でない 害虫は鳥の環境の質を低下させ、それにより鳥へのストレスも引きおこす。 飼鳥類にストレスを引きおこす一般的な外部寄生虫は、北部家禽ダニ、オルニ トニスス・シルビアルム（Ornithonyssus sylviarum）、ひな鳥体シラミ、メナ カントゥス・ストラミネウス（Menacanthus stramineus）、ひな鳥ダニ、デルマ ニスス・ガルリナエ（Dermanyssus gallinae）、及びトコジラミ、シメックス・ レクトゥラリウス（Cimex lectularius ）を含む。制限された飼鳥類住居におい て昆虫及びダニの多様性が、（カゴの層状の小屋内及び繁殖小屋内の傾斜の下の ）蓄積された飼鳥類肥料及び寝わら（ブロイラー及び七面鳥の成長後の小屋及び 繁殖小屋内の木片又は他の植物材料と混ざった糞）に見い出されよう。これらの 節足動物は、主に甲虫（鞘翅目）、ハエ（双翅目）及び中気門のダニの種である 。 甲虫のような全ての段階の環境寄生虫の極めて大きな集団は、特定の飼鳥類小 屋において、特にブロイラー及び七面鳥の成長後の小屋の寝わらにおいて見い出 され得る。甲虫はしばしば、高温、適当な湿気（特に給水器周辺）、及び栄養物 （主にまかれたひな鳥の食物）の領域内に集中する。結果として、より多数の昆 虫が、ブロイラー及び七面鳥の成長後の小屋における給食器及び給水器の下及び 周囲に、並びにカゴの層状の鳥の下に蓄積した肥料内にまかれた食 物の領域において見い出され得る。 残物甲虫の２つの主な寄生虫種は、アルフィトビウス・ジアペリヌス(Alphito bius diaperinus )（ゴミムシダマシ類）、ゴミムシダマシ、及びデルメステス・ マクラトウス（Dermestes maculatus）（カツオブシムシ類）、ハイド・ビート ル(hide beetle)である。ゴミムシダマシは、飼鳥類生産に脅威となるいくつか のものを含む広範囲の病原体のための貯蔵体及び媒介体の両方である。それらは 、真菌(アスペルギルス(Aspergillus ))、バクテリア（大腸菌、サルモネラ（Sa lmonella ）、バチルス（Bacillus）、ストレプトコッカス(Streptococcus))、及 び白血病（マレク病）及び感染性滑液包炎（ガンボロ病）を引きおこすウイルス を有する。鶏痘、ニューカッスル病、及び鳥類のインフルエンザを引きおこす原 因体を含む種々の他のウイルスも甲虫から見い出されている。原生動物（Eimeri a 種）により引きおこされる飼鳥類の主な病気である鳥類のコクシオドシスは、 飼鳥類寝わら中にほとんど生存していないが、後に鳥により摂取され得る甲虫に より摂取される接合子として生存する。飼鳥類に影響を与える蠕虫のキステケル コイドは、媒介ホストとしてその役割を示すＡ．ジアペリヌス（A ．diaperinus ）から見い出されている。昆虫が鳥に傷害を引きおこし得(Bergmann et al.,Hau tkarzinomatose bei Broilern，Monat.Veterinaermed .，41、815〜17頁(1986)) 、寝わら中の昆虫を捜す鳥のひっかく行動は、結果として生ずるほこりからの呼 吸管の刺激のため、病原への鳥の感受性を増加させ得ることが示唆されている。 飼鳥小屋においてＡ．ジアペリヌス（A ．diaperinus ）を削減する試みは、せ いぜい一部で成功しているだけである。小屋をクリーニングし、次にそれらを空 にして低温環境に長期間、加熱しないことは、後に群れとなる甲虫集団の割合を 少なくするだろうが、これ らの測定結果は侵襲を満足いくまで削減しない。 クリーニング後の（土の床を含む）構造への殺虫剤の適用は甲虫の生存率を低 下させる助けとなるが、消毒薬と殺虫剤を混合することは、殺菌及び殺虫効果の 両方が損なわれるため危険である。種々の有機リン酸塩、カルバメート、及び合 成ピレトロイド殺虫剤並びにホウ酸塩は、その構造又は寝わら中の残留物として 甲虫に毒性である。しかし研究室でのテストにおいては効果的であるが、それら は飼鳥類小屋において一時的な節足動物集団の削減のみを生ずる。同様に、昆虫 成長抑制剤、幼虫ホルモンアナログ、並びにアベルメクチン及び同様の抗寄生虫 剤は研究でのテストでは効果を有するが、現場における効果は証明されていない 。 先行技術の欠点及び非効率性の点において、アンモニア及び／又は節足動物害 虫から生ずる動物のストレスを少なくするための、ヒトを含む動物に安全で非毒 性の、容易に用いられ、そして長期間、低いpHで、実質的にアンモニア及び節足 動物害虫のいない制限された動物成長環境を維持することができる方法が要求さ れる。 本発明は、硫黄元素及び必要に応じて硫黄酸化バクテリアを含むチオスルフェ ート含有組成物にも関する。 本発明は、更に、チオスルフェート−及び必要に応じて硫黄尿素−含有組成物 を含む寝わら（litter）に関する。 本発明は更に、アンモニア及び／又は節足動物集団を含む環境を処置するため の方法であって、環境に接する表面又は基体に、前記環境中のアンモニア及び／ 又は節足動物集団の濃度を削減するのに効果的な量の非毒性又はチオスルフェー ト含有組成物を適用することを含むことを特徴とする方法を提供する。 アンモニアは、空気で運ばれ、及び／又はその環境における表面もしくは基体 上もしくはそれの中に存在し得る。例えば水酸化アン モニウムの形態での動物の排泄物である。 本発明の方法は、これらに限定されないが、動物の寝わら、動物の寝わら容器 、カゴ、木枠、馬屋、牛舎、おり、囲い、小屋、公衆便所並びにアンモニア及び ／又は節足動物が見い出され得る他の環境を含む自然の又は人工的な密閉及び開 放的環境のようなアンモニア及び／又は節足動物集団を含む環境を処置するのに 適している。 本発明によれば、例えば家禽小屋又は豚用の囲いにおける、アンモニア濃縮及 び／又は節足動物の侵襲により誘導されるストレスは、驚くことに、その環境に おいてアンモニア濃縮及び／又は節足動物侵襲を削減するのに有効な量のチオス ルフェート含有組成物を前記環境に加えることにより削減され得る。このような 処置は、（死亡率又は体重増加量により測定され得る）ストレスを削減し、空気 で運ばれるアンモニアの濃度を減少させ、そして制限され又は込み合った条件下 で成長する動物における節足動物害虫の侵襲を減少させることが発見された。観 察された利点には、寝わら内の有害なバクテリアの削減、動物の眼の刺激及び失 明の減少、動物の頬及び／又は気管の刺激の削減、動物集団のより高い生存性、 並びに一般的なより優れた全体的な健康に加えて、体重増加量の増加を生ずるよ り優れた食物利用性及びこれによる集団の増加を含む。 本発明の方法はそれ自体に基づいて、又はアンモニアを含む環境のアンモニア 濃度を削減するためのいずれかの他の周知の方法と組み合わせて用いられ得るこ とは当業者に理解されよう。但しここで、前記他の方法は、毒性、刺激性、投与 の要求性及び腐食性に関して実用的なものである。これにより、例えば本発明の 方法は、それにより換気が環境を冷却し、空気で運ばれるアンモニア濃度を減少 させる換気手段と組み合わせて、夏に用いられ得る。 従って、本発明の更なる実施形態において、アンモニア及び／又 は節足動物を含む環境において制限された動物のストレスを削減する方法であっ て、ストレスを削減するのに効果的な量の非毒性チオスルフェート含有組成物を 前記環境に接する表面又は基体に適用することを含み、前記ストレスの削減が、 チオスルフェート−塩−含有組成物が適用されていない同じ環境内に住む動物に おいて観察された死亡率及び／又は体重増加量に対する動物の死亡率の減少及び ／又は動物の体重増加量の増加により決定されることを特徴とする方法を提供す る。 “同じ環境”という用語は、温度、動物の密度、及び動物に投与される食餌管 理に関して同じ又は実質的に同じである環境を意味する。 体重増加量の増加は、特定の動物種、体重増加量が測定される期間、動物の発 達の段階及び投与される食餌によるであろう。大きな体重増加及び死亡率の減少 の両方が本発明の実施で観察された。 本発明の実施形態のいずれか１つにより用いられるチオスルフェート化合物は 、ヒトを含む動物に非刺激性かつ非毒性で、そして非腐食性である。好ましいチ オスルフェート含有組成物は、チオ硫酸塩であり、ナトリウム及びカリウムのよ うなアルカリ金属、並びにカルシウム及びマグネシウムのようなアルカリ土類金 属を含む。特に好ましいチオ硫酸塩含有組成物は、チオ硫酸ナトリウムを含む組 成物である。このようなチオ硫酸塩含有化合物は（例えば PVS，General Chemic al又は Calabrianから）市販され、しばしば写真、歯石防止、脱塩素化及び採鉱 に用いられる。チオ硫酸ナトリウムは、実際、ひな鳥食品のための食品添加物と して用いられており、硫黄染料製造の消費液からさえ得られうる。これにより、 本発明に有用な化学的化合物の取扱いの容易さ及び激しくない性質は、成長制限 動物農業の環境における空気で運ばれるアンモニア、節足動物害虫 及び動物ストレスの有効な削減を供しながら、労働者、動物及び装置を保護する 重大な利点を示す。 アンモニア及び／又は節足動物害虫集団及び／又は動物のストレスを削減する のに効果的なチオスルフェート含有組成物の量は、アンモニアの濃度及び／又は その環境中に存在する節足動物集団、並びにチオ硫酸塩含有化合物の環境への適 用の方法によって、種々であろう。チオ硫酸塩含有組成物は、適切には、100ppm 超、典型的には 10,000ppm超で、寝わらに対して下に向けたスプレーとして導入 される。換言すれば、チオ硫酸塩含有組成物は、処置標的領域の約 0.048〜9.76 4 kg／ｍ²(0.01〜2 lbs／ft²)、好ましくは約0.15〜8.554 kg／ｍ²(0.03〜1.75 lbs／ft²)、最も好ましくは 0.244〜7.32kg／ｍ²(0.05〜1.5lbs／ft²)の間の投 与量で適用され得る。典型的には、本組成物は水性スプレーとして導入される。 本組成物は、寝床領域、例えば寝わらにも適用され得、その環境中の空気で運ば れるアンモニアの濃度、節足動物害虫集団を削減し、並びに寝わら中に存在する 水分のpHを下げるのに、必要とされるように調節され得る。標的領域の水分のpH を下げることにより、一緒にNH₄OHを形成する水とアンモニアとの間の会合の安 定性が増加される。従って、NH₄OHは、アンモニアと水とにより解離しにくい。 これにより、解離によって形成されたアンモニアの濃度が減少し、従ってその環 境の大気中に逃げるアンモニアがより少くなる。寝わらのpH及び NH₃の揮発の効 果に基づく議論は、その内容が本明細書に組み込まれるH.A.Elliotらの 415頁か ら 416頁にかかる節に供される。便利のため、チオスルフェート含有組成物によ り引きおこされる効果は、便利には、アンモニア固定化として言及され得る。従 って、以後、アンモニアの濃度の減少への引用は、その環境の大気中のアンモニ アの濃度が本発明のチオスルフェート含有組成物の適用のない環境 の大気中にさもなければ存在するであろう量より少いという意味に理解され、あ るいはアンモニアが固定化されると表現される。 先に用いられるように、動物のストレスの削減を供する本発明の実施形態に関 連するチオスルフェート含有組成物の効果的な量とは、チオスルフェート含有組 成物が適用されない同じ環境に住む動物で観察される死亡率及び／又は体重増加 量に対して、動物の死亡率を減少させ、及び／又は動物の体重増加量を増加させ る量を意味する。 成長制限された飼鳥類及び他の動物が住む寝わらのpHは、本発明の方法により 処理した場合、２以上のpH単位まで減少する。未処置の寝わらは、典型的には、 バクテリアが繁殖する８超のpHレベルにまで達する。低いpHは有害かつ病原性の バクテリアの数を減少させることが示されており、これにより群れ又は獣群への 全体のストレスを減少させる。サルモネラは、特に、サルモネラ汚染の発生率が 大量殺害で減少するように低いpHにより利益的に減少する。この効果は、それに よりサルモネラ汚染の減少又は抑制が例えばひな鳥生産において、極めて重要で ある加工業者に有益である。 本発明の方法は、アンモニアの濃度を削減することに加えて、ゴミムシダマシ を含む一般にその領域内に見い出される節足動物及び／又は寄生虫の侵襲を削減 、防止、阻害及び／又は除去する囲い、小屋、おり、寝わら等内の環境条件も提 供する。以後、“抑制”又は“節足動物抑制”という言葉は、本発明の方法によ って処理されたアンモニア及び／又は節足動物集団含有環境中の節足動物及び／ 又は寄生虫の侵襲を削減、防止、阻害及び／又は除去するためのチオスルフェー ト含有組成物の適用に関して一般的に用いられよう。 成長制限された飼鳥小屋内での水分を得ようとすることにおいて、水分を捜す ことにおけるゴミムシダマシは、それらが休息のため にすわった時に飼鳥類をかむ機会を有する。このようなかむことは、壊疽性皮膚 炎のようなバクテリアの感染のための皮膚刺激及び相伴う開口を形成し得る。更 に、飼鳥類は、病原体が住む幼生又は成熟体のいずれかの甲虫を餌にする機会を 有し得る。このように感染した成熟体及び幼生は、その多数が飼鳥類寝わら又は 肥料中の特定の領域内に見い出されるであろうように集中する傾向がある。それ らは、寝わら上に置かれたボード、給食器、又は給水器下に蓄積するであろう。 甲虫の成熟体及び幼生は、死体を餌にするために寝わら上の死んだ又は横になっ た鳥の下にしばしば凝集する。従って、本方法は、病原体媒介動物としてのこの ような甲虫、寄生虫及び害虫の抑制を可能にする。効果的な節足動物の抑制の適 用投与量又は比率を決定するために甲虫集団を測定するための間接的な試みは、 “チューブ・トラップ”を用いることである。このトラップは、（育すう器ガー ドのために用いられるような）ロールした波状の段ボールが挿入された 1.5イン チ径の PVCパイプの10インチ長断片である。そのパイプの端近くのホールは、鳥 がそのチューブを動かすことを防ぐためのガッタ釘を打つのを許容する。チュー ブトラップを１週間、寝わら上においた後、段ボール挿入物を除去して甲虫（幼 生及び成熟体）を計数する。新しい段ボール挿入物を毎週用いるべきである。こ れらのトラップの少くとも10個が小屋当りに用いられるべきである。節足動物害 虫を抑制するためのチオスルフェート含有組成物の適用の効果的な比率は、周知 の方法によって処理されるように、節足動物集団の大きさ及び生命力により慣用 的に調節され得る。 本発明の他の態様は、動物又は家禽の寝わらを 7.5未満、好ましくは４〜７の 間、最も好ましくは５〜6.5 の間のpHにし、それを維持するのに効果的な量のチ オスルフェート含有組成物で動物又は家 禽の寝わらを処理する方法を提供する。これにより処理された動物又は家禽の寝 わらは、動物又は家禽のための制限された環境又は保持タンクに用いられ得る。 動物又は家禽の寝わら材料は、有機廃材料、例えば小麦のような麦わら、大麦 、オート麦、コメ、トウモロコシ及びマイロのようなかいば、綿廃棄物、ブドウ 果、野菜廃棄物、木片、のこくず、バガス、ピーナッツの殻、ピートタバコの幹 、ココアの殻、コメの殻、又はいずれかの他の廃棄有機材料であり得る。好まし い動物又は家禽寝わら材料は、のこくず、又はそれにチオスルフェート含有組成 物が適用されるいくつかの他の吸収材料である。 好ましい実施形態において、チオスルフェート含有水溶液は、乳化された硫黄 元素と共に化合物化される。界面活性剤、分散剤、及び増粘剤も、標準的な農業 用スプレー装置による適用に適した最終組成物の15重量％まで、好ましくは 8.0 重量％〜12重量％の間の硫黄の安定な懸濁液、好ましくは分散液を作るために、 硫黄元素の小さな粒子サイズ（好ましくは５ミクロン以下）の形態で用いられる 。硫黄粒子の小さな大きさ、及び分散液中の１以上の慣用的界面活性剤の存在は 、硫黄の分散を助け、硫黄酸化バクテリアによるその混合物の効率的な利用を促 進する。あるいは、硫黄原子は、チオスルフェート含有組成物と一緒に、それに 連続して、又はそれから独立して、約 0.005〜５kg／ｍ²(0.001〜１lb／ft²)、 好ましくは 0.025〜2.5 kg／ｍ²(0.005〜0.5 lb／ft²)、最も好ましくは0.05〜1 .25kg／ｍ²(0.01〜0.25lb／ft²)の濃度で導入され得る。 本発明の組成物中に硫黄元素を用いることの予期せぬ利点は、チオスルフェー トをスルフェートに転化する微生物の同じグループが硫黄元素をスルフェートに 酸化することである。生物的な過程はゆっくりであるが、供された硫黄の重量は チオスルフェートより多い 量の酸を生成するだろう。従って、硫黄元素単独（即ちチオスルフェート含有組 成物を用いない）処理、例えばその分散水溶液中72重量％まで、好ましくは10〜 25重量％での処理も、先に記載のアンモニア固定化反応に影響を与える効果的な pH削減種をバクテリアに供する。 チオスルフェートと硫黄との混合物は、チオスルフェートが迅速に反応して空 気で運ばれるアンモニアを還元し、そして硫黄元素が長期間、必要な酸性度を供 する２段階生成をおこす。このような混合物の適用は、成長制限された飼鳥類の 小屋中の寝わらのpHを３まで又はそれ以上のpH単位だけ減少させることができる 。水性チオスルフェート組成物は、硫黄元素の利用が直ちに始まるように硫黄酸 化バクテリアの集団を刺激する。 チオスルフェートは、硫黄酸化バクテリアに直ちに利用できる代謝エネルギー を供するための好ましい基質である。しかしながら、硫黄含有アニオン、例えば スルファイト、並びにビスルファイト及びメタビスルファイトは、独立して、又 は一緒になって、バクテリアにエネルギーを供するための多段階生成物を形成す るために他の基質と共に製剤においても用いられ得る。従って、本発明の目的の ために、本明細書におけるチオスルフェートへのいずれの引用も、他に示されな ければ、スルファイト、メタビスルファイト、又はビスルファイトにより置き換 えられ得る。 本発明の更なる実施形態は、チオスルフェート及び／又は硫黄の適用（特にそ の液体又は分散水溶液の適用）に、チオバチルス・チオオキシダンス（Thiobaci llus thiooxidans ）のような硫黄酸化バクテリアの量を減少させる効果的なpHの 同時及び／又は連続的適用を補うことである。この補足的適用の結果として、チ オスルフェートはバクテリアによってその場で生物学的に酸化され、ここで活性 酸性種は寝わら中で生成され、それによって寝わらのpHを減少させる。好ましい 実施形態において、硫黄酸化バクテリアの豊富な培養物は接種物の形態で適用さ れる。豊富な培養という言葉は、特定の基質を供する技術によりその基質を最も 利用することができるバクテリアを相対的に多量にすることによる、特定の環境 、例えば飼鳥類小屋からの寝わらから単離された選択されたバクテリアの培養を 意味する。このような豊富化に、その濃縮物が保存及び輸送のために安定である 濃縮が行われ得る。その濃縮物は、もとの豊富化されたものがそれから回収され たのと同様の環境への添加のために、大量の要求されるバクテリアの調製物を作 るために再培養され得る。このような培養は、典型的には、予め存在するバクテ リア集団を補足するための微生物の適用に用いられる。これらの豊富な培養物は 、周知の方法に従って作られ、有害な又は病原性のバクテリアの大きな危険がな い。多くの繁殖者は、おり、かご、もしくは他の増殖領域に鳥の新しい群れを導 入する前に、消毒し、又は全てのバクテリアの数を減少させることを目的とする 手順を行うので硫黄酸化バクテリアの集団も同様に減少し得る。本発明の方法に おける豊富な培養物の使用は、特に硫黄酸化バクテリアの集団が低いこれらの環 境において、チオスルフェートもしくは硫黄元素又はチオスルフェート及び硫黄 元素の適切なバクテリアによる酸化が、寝わらのpHが実際に低下し、アンモニア ストレスの削減及び節足動物集団の減少の付随した利点が確実に得られるように その場でおこることを確かにする。それゆえ、硫黄酸化バクテリアの“種集団” と共に硫黄元素の小さな分散可能な粒子の分散液を用いることが寝わら中のpHを 減少させ、空気で運ばれるアンモニア及び節足動物害虫による生理的ストレスを 緩和するのに効果的であり得ることが予想される。前述のようなバクテリアの豊 富な培養物を用いることは、本発明の方 法の任意的特徴である。 本発明の更に他の実施形態において、本発明に用いられるチオスルフェート含 有組成物又は溶液において、カルシウムのようなアルカリ土類金属がナトリウム （又はカリウム）にかわって置換され得る。このような二価カチオンは、可溶性 ホスフェートと相互作用して可溶性が減少した塩を形成する。従って、アルカリ 土類金属を含む寝わらがその肥料価値を得るためにその場に広げられる場合、沈 殿する間に局所的水路に逃れる可溶性ホスフェートの量はより少くなる。これに より、ホスフェートの溶解度を減少させることは、フィールドでの肥料価値を保 持し、並びに隣接する水の集まり中の水質の低下を少なくする。 本発明の更に他の実施形態において、染料もしくは着色料、又はそれら両方が 、適用者が全体の基体適用範囲を確実にするために、基体、例えば寝わら上の活 性材料の位置を容易に視覚化することができるように、活性チオスルフェート含 有組成物又は溶液に添加することができる。 本発明のチオスルフェート含有組成物は、チオスルフェート又はチオスルフェ ート／硫黄混合物のストレス又はアンモニア濃度削減特性に悪影響を与えない、 分散剤、界面活性剤、芳香剤、着色剤、吸収剤等のような他の添加物を含み得る 。 特定の場合、本発明のチオスルフェート含有組成物が添加される環境の換気レ ベルの高さのため、その環境にはアンモニアがないか又は実質的にないであろう 。その環境がアンモニアを含む場合、アンモニア濃度は動物種に一般的にストレ スを与える原因となるレベル以下であろう。即ちそれは、非ストレスアンモニア 濃度として以後言及されるレベルであろう。本発明の組成物はこのような環境に おいて制限された動物のストレスも削減し、ここでそのストレスの 削減は、対照動物と比較してより低い死亡率又はより高い平均体重増加量により 示される。このような環境において、ストレスは非アンモニア因子、例えば節足 動物集団の存在の結果としてのものである。 従って、本発明の更なる実施形態において、アンモニアがストレスを引きおこ さない濃度である環境に閉じ込められた動物のストレスを削減する方法であって 、ストレスを削減するのに効果的な量の非毒性チオスルフェート−塩含有組成物 を、前記環境に接する表面又は基体に適用することを含み、ここで前記ストレス の削減が、チオスルフェート−塩含有組成物が適用されていない同じ環境に住む 動物で観察される死亡率及び／又は体重増加量に対する動物の死亡率の減少及び ／又は動物の体重増加量の増加により決定されることを特徴とする方法を提供す る。 先のことから、アンモニアがないかもしくは実質的にない環境に；アンモニア を含む環境に；又は将来アンモニアを含むであろう環境にチオスルフェート含有 組成物が添加され得ることが理解されよう。同様に、チオスルフェート含有組成 物は、節足動物集団がほとんどいないかもしくは全くいない環境に、節足動物集 団を既に含む環境に、又は将来それらの集団を含むであろう環境に添加され得る 。従って、アンモニア含有環境への先の引用は、時折アンモニアを含むと予想さ れる周囲の環境として理解されるはずである。同様に、節足動物集団含有環境へ の本明細書における引用は、時折このような集団を含むであろう環境を含む。チ オスルフェート−塩含有組成物がアンモニア及び／又は節足動物集団を含むであ ろうと予想される環境に添加される場合、チオスルフェート−塩含有組成物の有 効な量は、測定されもしくは予想されるアンモニアの量を減少させ、及び／又は その環境中の節足動物害虫の侵襲を抑制するのに十分 な量、及び／又はpHを低下させる量である。 本発明の好ましい実施形態において、チオスルフェート−塩含有組成物は、水 溶液の形態である。このような水溶液は、その溶液の重量に基づいて、典型的に は10〜50重量％、好ましくは20〜40重量％、最も好ましくは25〜30重量％のチオ スルフェートである。しかしながら、溶液は重量でより低濃度のチオスルフェー トを有し得、なお測定可能な有益な効果を形成し得る。50％超、例えば95％まで 又はそれ超の溶液は明らかに効果的であるが、不必要であると確信される。一般 に、本発明の組成物は、例えば環境、例えば動物の寝わらに接する表面又は基体 上にスプレーすることにより、希釈水溶液として、処理されるべき環境に添加さ れる。乾燥した後、結果として生ずるチオスルフェート結晶は極めて小さく物理 化学的混合及び微生物による酸化が異なる比率であるが、直ちにおこる。 チオスルフェートとアンモニアとの間の結晶で又は非生物学的に媒介される相 互作用は、存在するなら、アンモニアガスとの混合及び接触に依存する。チオス ルフェートの生物により媒介される酸化は、硫黄酸化バクテリアの相対数に依存 する。適用の多くの変形が、迅速な効果を形成するために用いられ得る。好まし い使用において、各々の新しい飼鳥類の群れがその環境に導入される前に寝わら が処理される。商業用ブロイラーの小屋においては、一回の適用は、アンモニア 濃度の減少及び／又はpHの減少及び／又はストレスの減少及び／又は節足動物の 減少を約40日間、その群れに維持するのに十分である。 チオスルフェート含有組成物は、適切な方法により、例えばブラシ又はモップ で適用することにより、その環境に、例えば環境の表面に又は環境の基体（例え ば動物の寝わら、便所、地面等）内に直接適用され得る。あるいは、その表面又 は基体は、それ、例えばカ ゴのボードと共同したチオスルフェート含有組成物と共に製造され得る。 活性溶液に接する環境の部分が湿るまで、その溶液でその領域を湿らせ又は被 覆するのに十分な量で、その環境に活性物質を適用するのが好ましい。その環境 は、チオスルフェート含有活性溶液に浸漬され、又は飽和される必要はない。 本開示の観点において、アンモニア及び／又は節足動物集団を含む環境を処理 するのに必要な活性溶液又は結晶の量は、処理されるべき領域の大きさ、適用の 方法、チオスルフェート含有組成物と接触されるべき（寝わら、寝床、硬木、タ イル、コンクリート、もしくはカーペットの床、もしくは壁、もしくは天井又は 他の構造の構成物、粘土、金属、カゴのボード、ゼオライト等のような）基体の 組成、その環境において測定もしくは予想されるアンモニアの量及び比率、活性 溶液の濃度及び用いられるチオスルフェート含有組成物のアンモニア抑制能力、 節足動物集団、並びに他の要因によるであろうことが当業者に理解されよう。例 えば、チオスルフェート含有組成物がのこくずのような動物の寝わらに添加され る場合、のこくずの高い表面領域及び高い吸収性は、一般に、寝わらの利用でき る表面を十分に覆い、又は被覆するために寝わらの混合と共に、比較的大量の組 成物を必要とする。 本発明の最も広い態様において、チオスルフェート及び／又はチオスルフェー ト−硫黄処理して、多くの人が集まる公共の場所で例えばパレード、コンサート 、及びスポーツイベント等において、一般に見い出されるような持ち運びできる 便所又は浴室に効果的に用いられ得る。本発明の多くの他のバリエーション及び 使用が、先の詳細な記載の観点で当業者に明らかであろう。全てのこのような明 らかなバリエーションは添付の請求の範囲の十分に意図された範囲 内である。 本発明は、以下の実施例により詳説され、それは実施例に限定されないことが 理解されよう。 実施例１ アンモニア濃度が強力な換気の存在のためストレスを引きおこさない濃度であ るアンモニア含有環境を処理する方法。ここでの研究は、暖い天候(³20℃)の間 に行う。 方 法 12の４×12ftのひな鳥のおりを用いる。６つのおりを、チオスルフェート含有 組成物が適用されない対照のおりとし、６つをチオスルフェート組成物が適用さ れるテストのおりとする。チオスルフェート含有組成物を各々のおりの中の寝わ らに、チオ硫酸ナトリウム 0.244kg／ｍ²(0.05lbs／ft²)及び硫黄元素 0.058kg ／ｍ²(0.012lbs／ft²)の濃度で適用する。用いた寝わらは、一群の古いマツの小 片である。任意的な繁殖条件（温度／湿度）を24日間、維持する。ひな鳥には同 じ食物混合物を供する。４つのおりにおいてひな鳥に供された食物の全量は 240 .3kg（529.8lbs）であり、対照のおりにおいてひな鳥に供された全量は 238.7kg （526.4lbs）である。テストひな鳥の全重量は 216.7kg（477.7lbs）であり、対 象ひな鳥のそれは 211.0kg（465.2lbs）である。 結 果 実施例２ アンモニア濃度がストレスを引きおこすレベルであるアンモニアを含む環境（ ブロイラー小屋）を処理する方法。各々のブロイラー小屋は約12×150 ｍ(40×5 00ft)の寸法である。全ての小屋における換気は同じレベルである。 方 法 研究１（対照） 先に記載される４つのブロイラー小屋において、各々の小屋の鳥の総数は24,5 00である。その鳥を42日間、監視する。その小屋は以前に１回、使用しただけで ある。 研究２（テスト） 研究１の完了後、本研究の場合、本発明によるチオ硫酸ナトリウム及び硫黄元 素含有組成物を用いて、小屋内に鳥を入れる前に寝わらをスプレーすることを除 いて、先の４つのブロイラー小屋を研究１の繰り返しで再び用いた。 結 果 研究２の小屋内の寝わら中のpHの測定結果を図１に示す。この図から、本発明 のチオスルフェート含有組成物の存在下でpHが 6.5未満に劇的に減少することが 見られ得る。本発明の組成物の欠如下において、寝わらのpHは約 8.5である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ストラレー，ジョセフ ペイジ アメリカ合衆国，ノース カロライナ 28204，チャーロッテ，メイビュー ドラ イブ 642 (72)発明者 ウィルソン，デビッド リー アメリカ合衆国，ジョージア 30529，コ マース，スミス レーン 124

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．アンモニア及び／又は節足動物集団を含む環境を処理する方法あって、ア ンモニア及び／又は節足動物集団を削減するのに有効な量の非毒性チオスルフェ ート含有組成物を、前記環境に接する表面又は基体に適用することを含むことを 特徴とする方法。 ２．前記環境が、動物の寝わら、動物の寝わら容器、カゴ、木枠、馬屋及び牛 舎、おり、囲い、小屋、公衆便所並びにアンモニア及び／又は節足動物害虫が見 い出され得る他の環境からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記 載の方法。 ３．前記環境がひな鳥又は七面鳥小屋であることを特徴とする請求項１又は２ のいずれかに記載の方法。 ４．アンモニア及び／又は節足動物集団を含む環境内に閉じ込められた動物の ストレスを削減する方法であって、該方法が、ストレスを削減するのに有効な量 の非毒性チオスルフェート含有組成物を、前記環境に接する表面又は基体に適用 することを含み、ここで前記ストレスの削減が、チオスルフェート−塩含有組成 物が適用されていない同じ環境に住む動物で観察される死亡率及び／又は体重増 加量に対する動物の死亡率の減少及び／又は動物の体重増加量の増加により決定 されることを特徴とする方法。 ５．前記環境におけるアンモニア濃度がストレスを引きおこさない濃度である ことを特徴とする請求項４に記載の方法。 ６．閉じ込められて飼養される非ヒト動物のストレスを削減するための方法で あって、動物の寝床又は寝わらのpHを 7.5未満に減少させるために、その混合物 の重量に基づいて10重量％までの乳化された硫黄元素と混合された有効量のチオ スルフェート含有組成物で、前記動物の寝床又は寝わらを処理することを含むこ とを特徴とす る方法。 ７．前記チオスルフェート含有組成物が塩であることを特徴とする請求項１〜 ６のいずれか一に記載の方法。 ８．前記塩が、アルカリ金属チオスルフェート−又はアルカリ土類金属チオス ルフェート−塩含有組成物であることを特徴とする請求項７に記載の方法。 ９．成長制限されたアンモニアを含む環境における動物のストレスを削減する ための方法であって、前記環境における動物のストレスを削減するのに有効な量 の非毒性のアルカリ金属又はアルカリ土類金属チオスルフェート含有組成物を、 前記環境に接する表面又は基体に適用することを含むことを特徴とする方法。 10．前記チオスルフェート−塩含有組成物が、0.048〜9.764 kg／ｍ²の範囲の 量で添加されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一に記載の方法。 11．成長制限された動物を含む環境において、節足動物害虫の侵襲を削減し又 はそれを除去するための方法であって、前記環境において前記節足動物害虫を削 減し又はそれを除去するのに有効な量のチオスルフェート−塩含有組成物を、前 記環境に接する表面又は基体に適用することを含むことを特徴とする方法。 12．前記チオスルフェート−塩含有組成物がチオ硫酸ナトリウム含有組成物で あることを特徴とする請求項11に記載の方法。 13．前記基体が寝わらを含むことを特徴とする先の請求項のいずれか一に記載 の方法。 14．前記チオスルフェート−塩含有組成物が水溶液の形態であることを特徴と する先の請求項のいずれか一に記載の方法。 15．アルカリ金属チオスルフェート又はアルカリ土類金属チオスルフェート含 有組成物と、硫黄元素と、を含むチオスルフェート− 塩含有組成物。 16．請求項１〜13のいずれか一に記載の方法における請求項14に記載のチオス ルフェート含有組成物の使用。 17．チオスルフェート含有組成物が適用されている寝わら材料。