WO2007072848A1

WO2007072848A1 - 家禽・家畜から排出される温室効果ガス生成抑制用微生物製剤

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Publication number: WO2007072848A1
Application number: PCT/JP2006/325349
Authority: WO
Inventors: Saihatsu Kou
Original assignee: Saihatsu Kou
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2007-06-28
Also published as: JP2009057284A

Abstract

　地球温暖化の要因とされるメタンガスや二酸化炭素の生成抑制のため、牛などの反芻動物やめん羊に給与して消化器から排出されるメタンガス、二酸化炭素生成を抑制し、さらには、家禽・家畜から排出される糞・尿の汚臭を減少するための特定の微生物製剤を提供するものである。　バチルス（Bacillus）属、ラクトバチルス（Lactobacillus）属、ストレプトコッカス（Strptococcus）属、キャンディダ（Candida）属及びピキア（Pichia）属に属する微生物、さらには、硝化細菌、メタン酸化細菌、硫黄還元細菌及び光合成細菌の群から選ばれる１又は２種以上の微生物を含み、米ぬか、パーム油残渣、澱粉類を含有する微生物製剤とすること。

Description

明細書

家禽 ·家畜力排出される温室効果ガス生成抑制用微生物製剤技術分野

[0001] 本発明は、牛、羊等の反芻動物の消ィ匕器におけるメタン、二酸化炭素の生成抑制剤等に関し、より詳しくは、バチルス（Bacillus)属、ラクトバチルス（Lactobacillus)属、ストレプトコッカス（Strptococcus)属、キャンディダ (Candida)属及びピキア（Pichia)属に属する微生物、さらには、硝化細菌、メタン酸化細菌、硫黄還元細菌及び光合成細菌の群力選ばれる 1又は 2種以上の微生物と培養基質とを含むメタン生成、二酸化炭素の生成抑制剤、その製造方法、及び家畜の排泄物のメタン、その他臭気の抑制剤に関する。

背景技術

[0002] 地球温暖化が問題となって、る近年では、京都議定書では、温暖化につながる温室効果ガス (二酸化炭素、メタン、亜酸ィ匕窒素)の排出量削減に関連し、先進国等に対し、温室効果ガスを 1990年比で、 2008年から 5年間で一定数値（日本の場合は 6 %)の割合で削減することを義務付けているなど、二酸化炭素、メタン等の減少化に地球規模で努力がなされている。メタンに関しては、大気中のメタンガスの量は、毎年 1%以上の割合で増え続けているといわれており、湿地の泥から自然発生するものもあるが、 7割は燃料の燃焼や生ごみなどの腐敗など人為的な活動に伴って発生する。メタン 1分子当たりの熱吸収率は炭酸ガスの 20倍以上であり、総温暖化の約 20 %と、炭酸ガスに次ぐ寄与率を示す。このように、メタンが少量でも温度上昇に与える影響は大きぐ地球温暖化を防ぐにはメタンの発生抑制が緊急の課題である。発生するメタンには、前述の発生源のみならず、家畜や野生動物の消ィ匕器官発酵により生成される量は、地球上で放出されている^タン発生量の 16%に相当するとされており、メタンの発生源として注目されている。

[0003] 従来、反芻動物におけるメタンの生成抑制法としては、穀類などの濃厚飼料を増大させる方法や、硝酸塩又はハロゲンィ匕合物、脂肪酸を投与する方法がとられていた。しかし、あまり濃厚飼料の割合が高いと飼料コストが上がるだけでなぐ第 1胃の内壁がただれ、牛が病気になることがわ力てきた。また、硝酸塩も投与を多くすると、亜硝酸塩中毒を引き起こし、問題視されており、ハロゲン、脂肪酸投与も慢性中毒ゃ繊維消化率の低減を引き起こしている。一方、抗生物質であるサリノマイシンやモネィシン等のィオノフォア類の使用によりメタン生成量が抑制されることも報告されて、る力耐性菌の出現ゃ畜体内の残留が懸念されている。

[0004] 反芻動物のルーメン内のメタン生成抑制技術として、有効成分として、システィン及びその塩の少なくとも 1種を含有するメタン生成抑制剤 (例えば、特許文献 1参照)や、有効成分としてフマル酸を含有するメタン生成抑制剤 (例えば、特許文献 2参照）が知られている。

[0005] また、抗生物質などを使用することによる弊害をなくすため、安全な原料'成分を用いる技術として、ァセンャク、チヤ、ブルーン及びステビアの内の 1種又は 2種以上を含有する牛の第 1胃内発酵調整用飼料添加物 (例えば、特許文献 3参照)や、有効成分としてユーカリ油、ペパーミント油、ヮサビ油、シネオール、ヨウ素及びこれらのサイクロデキストリン包接ィ匕合物の中から選ばれた少なくとも 1種の物質を含有する反芻動物用メタン生成抑制剤 (例えば、特許文献 4参照)ゃリモネン、オイゲノール、サリチレート、キノリン、バニラ、チモール、またはクレゾ一ルカもなる群力も選択される 1 種または複数の精油化合物を使用し、これを動物に投与することによって、動物の消化活動から生じるメタンの生成を減少させる方法 (例えば、特許文献 5参照）が知られている。

[0006] さらに、微生物を有効成分として用いる技術としては、乳酸菌、酵母及びオリゴ糖力選ばれる 1種又は 2種以上を含有する反芻動物用のメタン生成抑制用組成物（例えば、特許文献 6参照）が知られている。

[0007] 特許文献 1 :特開平 7— 322828号公報

特許文献 2：特開平 11 46694号公報

特許文献 3：特開 2002— 209529号公報

特許文献 4：特開 2002— 281912号公報

特許文献 5：特表 2005— 525117号公報

特許文献 6 :特開 2003— 88301号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 本発明の課題は、反芻動物などの家畜消化器官内（例えば、牛の第 1胃であるル一メン）におけるメタン生成及び二酸ィ匕炭素生成抑制を家畜消ィ匕器官内の微生物群のノ《ランスを崩すことなぐかつ家畜に残留してヒトに影響するなどの健康に被害を及ぼさない、安全な家畜消化器官内におけるメタン及び二酸化炭素生成抑制剤及びその製造方法、並びに反芻動物、豚、家禽類の排泄物中のメタン、窒素化合物、硫化物等の臭気抑制剤の製造方法を提供する。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明者は、農水産業の分野で、特に家禽、家畜、養魚或いは農作物に施用して、安全'安価で、環境に強い、そして環境に対してよい影響を与える動植物とするために、有効な微生物製剤を求めて長い間研究を続けてきた。その過程で、反芻動物がゲップにより排出するメタン力地球の温暖化に深く関わっていることに注目した。先ず、メタンの生成菌は動物の腸内（牛、羊のルーメン）、家畜の糞及び水田、土壌に存在しており、メタン生成菌の活性ィ匕のために適合する環境があれば、その活性によりメタンが発生するのであり、菌の生育、活性のための培地である H (水素）がなければ、菌の生育のバランスがとれず、メタンの生成もできない。メタン生成菌にとつて不可欠な培地の S (硫黄)、硫化化合物及び H (水素）を消去或いは削除することができれば、メタンの発生がなくなり、又は少なくなる。このようなメタンを発生する菌に対して、従来、乳酸菌や酵母の使用が確かめられていたが、さらに多種多岐に亘る微生物について検討し、乳酸菌、酵母に限らず、他の特定の菌を選択し、組み合わせて反芻動物の飼料に添加することにより、反芻動物のルーメン内の菌に影響し、それによって生成するメタン、さらには、二酸ィ匕炭素等の量を継続的に減少すること、さらには、家畜の排出する糞の臭気抑制にもつながることを見い出し本発明を完成するに至った。

[0010] すなわち本発明は、（1)バチルス（Bacillus)属、ラクトバチルス（Lactobacillus)属、ストレプトコッカス（Strptococcus)属、キャンディダ (Candida)属及びピキア（Pichia)属に属する微生物を含有することを特徴とする家畜消化器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素の生成抑制用微生物製剤や、（2)さらに、硝化細菌、メタン酸化細菌、硫黄還元細菌及び光合成細菌の群力選ばれる 1又は 2種以上の微生物を含むことを特徴とする前記（1)記載の家畜消化器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素の生成抑制用微生物製剤や、（3)バチルス (Bacillus)属に属する微生物がバチルス 'ズブチノレス（Bacillus subtilis)、バチルス 'ナツトウ（Bacillus natto)、バチルス'ブレビス（Bacillus brevis)、バチルス 'ステロサーモフィラス（Bacillus stearothermophilus)の群力選ばれる 1種又は 2種以上であることを特徴とする前記（1)又は（2)記載の家畜消化器官におけるメタン及び Z又は二酸ィヒ炭素の生成抑制用微生物製剤や、（4 )ラクトバチルス（Lactobacillus)属に属する微生物力ラクトバチルス.ァシドフィラス（ Lactobacillus acidophilus)、フクトノ、チノレス 'フ°フンタフム (Lactobacillus plantarum)、ラクトバチルス 'デルブレツキ（Lactobacillus delbruckii)の群から選ばれる 1種又は 2 種以上であることを特徴とする前記（1)〜（3)の、ずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィ匕炭素の生成抑制用微生物製剤や、（5)ストレプトコッカス（Streptococcus)属に属する微生物力ストレプトコッカス ·フエカリス（Streptococcus faecalis)、ストレプトコッカス'ラクテイス（Streptococcus lactis)、ストレプトコッカス 'サーモフィルス (Streptococcus thermophilus)の群から選ばれる 1種又は 2種以上であることを特徴とする前記（1)〜 (4)の、ずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素の生成抑制用微生物製剤や、（6)キャンディダ (Candida)属に属する酵母が、キャンディダ 'ユーティリス（Candida utilis)であることを特徴とする前記（ 1)〜（5)のいずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィ匕炭素の生成抑制用微生物製剤や、（7)ピキア属に属する酵母が、ピキア 'ファリノサ (Pichia f arinosa)であることを特徴とする前記（1)〜（6)の、ずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素の生成抑制用微生物製剤や、（8)米ぬか、パーム油残渣、乳酸カルシウムを含有することを特徴とする前記（1)〜（7)の、ずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィヒ炭素の生成抑制用微生物製剤に関する。

また本発明は、 (9)前記（1)〜（8)記載のヽずれかの微生物製剤を含むことを特徴とする飼料や、（10)前記（1)〜（8)記載のいずれかの微生物製剤を反芻動物、豚、家禽類に投与して、反芻動物、豚、家禽類の排泄物中のメタン、二酸化炭素、アンモ二了、硫化水素等の臭気抑制方法に関する。

[0012] さらに本発明は、（11)バチルス（Bacillus)属、ラクトバチルス（Lactobacillus)属、ストレプトコッカス（Strptococcus)属、キャンディダ（Candida)属及びピキア（Pichia)属に属する微生物を含有する微生物群と培養基質とを混合し、 7〜10日間発酵させ、発酵経過中に澱粉類を添加することを特徴とする家畜消化器官におけるメタン及び Z 又は二酸化炭素の生成抑制用微生物製剤の製造方法や、（12)培養基質が、米ぬ力パーム油残渣を含有することを特徴とする前記（11)記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素生成抑制用微生物製剤の製造方法や、 (13)さらに、硝化細菌、メタン酸化細菌、硫黄還元細菌及び光合成細菌の群から選ばれる 1又は 2種以上の微生物を含むことを特徴とする前記（11)又は（12)記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素生成抑制剤の製造方法に関する。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の、メタン生成量を測定するために用いるメタン連続発酵装置を示す図である。

[図 2]本発明の、めん羊 0日目の累積メタン生成量を示す図である。

[図 3]本発明の、めん羊 7日目の累積メタン生成量を示す図である。

[図 4]本発明の、めん羊 14日目の累積メタン生成量を示す図である。

[図 5]本発明の、めん羊 14日目の累積二酸ィ匕炭素生成量を示す図である。

[図 6]本発明の、牛 1頭分が測定される代謝試験ストールを撮影した写真である。

[図 7]本発明の、複数の牛が測定される代謝試験ストールを撮影した写真である。

[図 8]本発明の、牛 14日目の累積メタン生成量を示す図である。

[図 9]本発明の、各牛 0区 (予備期 14日、本期 7日）、 10区 (予備期 14日、本期 7日）

、 20区 (予備期 14日、本期 7日）の乾物摂取量を示す図である。

[図 10]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の飲水量を示す図である。

[図 11]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の糞量を示す図である。

[図 12]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の乾物糞量を示す図である。

[図 13]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の尿量を示す図である。 [図 14]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の糞尿量を示す図である。

[図 15]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の乾物消化率を示す図である。

[図 16]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の OM消化率を示す図である。

[図 17]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の NDF消化率を示す図である。

[図 18]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の CP消化率を示す図である。

[図 19]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の EE消化率を示す図である。

[図 20]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区のノレ - -メン内溶液 pHを示す図である。

[図 21]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区のノレ - -メン内溶液アンモニア態窒素濃度を示す図である。

[図 22]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区のノレ - -メン内溶液酢酸濃度を示す図である ο

[図 23]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区のノレ - -メン内溶液プロピオン酸濃度を示す図である。

[図 24]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区のノレ - -メン内溶液 n—酪酸濃度を示す図であ。

[図 25]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区のノレ - -メン内溶液総 VFA濃度を示す図であ。

[図 26]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区のノレ - -メン内溶液 AZP比を示す図である。

[図 27]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区のノレ - -メン内溶液総 VFAに占めるプロピオン酸割合を示す図である。

圆 28]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の BUNの推移を示す図である。

圆 29]本発明の、各牛 0区、 10区、 20区の総コレステロールの推移を示す図である。発明を実施するための最良の形態

本発明のメタン及び Z又は二酸ィ匕炭素の生成抑制用微生物製剤としては、バチルス（Bacillus)属、ラクトバチルス (Lactobacillus)属、ストレプトコッカス（Strptococcus)属、キャンディダ（Candida)属及びピキア（Pichia)属に属する微生物を含有するものであれば特に制限されないが、さらに硝化細菌、メタン酸化細菌、硫黄還元細菌及び光合成細菌の群力選ばれる 1又は 2種以上の微生物を含むことが好ましぐこれら微生物は、反芻動物等の消化器官内微生物群に影響を及ぼさず、病原性を有さなぃ菌が好ましい。また、死菌ゃ菌体処理物等を使用することもできるが、生菌の状態で含有する製剤が好ましい。なかでも、米ぬか、パーム油残渣、乳酸カルシウムを含有する製剤が特に好ましい。また本発明には、バチルス属、ラクトバチルス属、ストレプトコッカス属、キャンディダ属及びピキア属に属する微生物の混合培養物を、家畜消化器官におけるメタン及び Z又は二酸ィヒ炭素の生成抑制用微生物製剤として使用する形態も含まれる。

[0015] バチルス（Bacillus)属に属する微生物としては、バチルス'ズブチルス (Bacillus subt ilis)、バチノレス'ナツトウ（Bacillus natto)、バチノレス'ブレビス (Bacillus brevis)、バチルス 'ステロサーモフィラス（Bacillus stearothermophilus)等を挙げることができ、これらの 1種又は 2種以上を用いることができる。

[0016] ラクトバチルス（Lactobacillus)属に属する微生物としては、ラクトバチルス 'ァシドフィフス (Lactobacillus acidophilusノ、フクトノ、チノレス 'フ°フンタフム (Lactobacillus plantar um)、ラクトバチルス 'デルプレツキ（Lactobacillus delbruckii)等を挙げることができ、これらの 1種又は 2種以上を用いることができる。

[0017] ストレプトコッカス（Streptococcus)属に属する微生物としては、ストレプトコッカス 'フェカリス (Streptococcus faecalis)、ストレフ。トコッ <7ス'フクアイス (Streptococcus lactisノ、ストレプトコッカス'サーモフィルス (Streptococcus thermophillus)を挙げることができ、これらの 1種又は 2種以上を用いることができる。

[0018] キャンディダ（Candida)属に属する酵母としては、キャンディダ.ユーティリス（Candid a utilis)等を挙げることができ、ピキア属に属する酵母としては、ピキア 'ファリノサ (Pic hia farinosa)等を挙げることができる。

[0019] 本発明では、さらに、硝化細菌、メタン酸化細菌、硫黄還元細菌及び光合成細菌の群力選ばれる 1または 2種以上の微生物を含むものである力硝化細菌として、ニトロパクター属、ニトロソモナス属に属する菌を挙げることができ、たとえば、 Nitroba cter winogradskyi、 Nitrobacter agile ^ Nitrosomonas europaea、 Nitrosomonas monoce 11aを例示することができ、メタン酸化細菌として、 Methylococcus、 Methylomonas属に属する菌を挙げることができ、 Methylcoccus capsulatusを例示することができる。また、硫黄還元細菌として、 Desulfovibrio属に属する菌を挙げることができ、光合成細菌として、いわゆる photosynthetic bacteriaに属する菌を挙げることができる。

[0020] 本発明に係る微生物製剤の製造方法としては、各微生物を純粋培養して、病原菌の混入していないことを確認し、微生物製剤とすることができ、そのまま、或いは固体状の担体と配合し、必要に応じて、分散剤、安定剤、賦形剤、結合剤等を配合して製造することができる。その剤形は、例えば、顆粒剤、散剤、粉末剤等の所望のものにすることができる。本発明では、さらに微生物群と培養基質原料と混合して、発酵して製造する方法が好ましい。

[0021] 前記培養基質原料として、米ぬか、小麦フスマ、大豆粕、大豆胚芽、醤油粕、ポテトパルプ、こんにゃくトビ粉、パーム油残渣、カルシウム含有物、澱粉類を用いることができる。前記カルシウム含有物としては、卵殻、牡蠣貝殻、炭酸カルシウム、乳酸力ルシゥム、リン酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム等を 1種又は 2種以上の混合物を挙げることができる。また、澱粉類としては、トウモロコシ、ソルガム、その他飼料用穀物、甘藷澱粉、馬鈴薯澱粉、コーンスターチ、小麦澱粉、タピオ力ゃサゴ澱粉、各種化工澱粉、ブドウ糖、異性ィ匕糖、水飴等を挙げることができる。

[0022] 具体的には、米ぬか 50〜80重量％、パーム油残渣 10〜25重量％、カルシウム含有物 5〜15重量％、澱粉類 2〜5重量％用いる。前記培養基質原料も、原料検査をして、重金属、残留農薬等が国で定められている基準以下であることを確認し、黴毒などで汚染されていないかをチェックし、さらに、殺菌して用いることが雑菌等の混入を防ぐことができ、該殺菌手段は通常の殺菌方法、すなわち加圧水蒸気殺菌等の加熱殺菌を採用することができる。

[0023] 微生物製剤の家禽 ·家畜への投与量は、菌の種類の組み合わせ、家禽 ·家畜の種類、生育段階、季節 ·場所等の飼育環境等により異なり、適宜変更できる。

[0024] 本発明の微生物製剤の飼料への添加量は、菌類合計で lg当たり 10⁶〜10⁹個含む剤を飼料に 0. 05〜2重量％添加することが好ま、。

[0025] 本発明の微生物入り飼料が適用される家禽 '家畜類としては、ゲップによりメタン等を生成する反芻動物の牛、めん羊の他、豚、馬、ャギ等の家畜、鶏、鴨、ダチョウ等の家禽が挙げられ、また、飼料を摂取することにより、排出される糞、尿の汚臭発生を防止し得る、本発明の微生物製剤を適用できる家禽'家畜類として牛、めん羊の他、豚、馬、ャギ等の家畜、鶏、鴨、ダチョウ等の家禽が挙げられる。

[0026] 本発明の微生物製剤は、単独又は、飼料と混合して用いるが、飼料に混合して家禽-家畜に与えることが好ましぐまた、別途投与する場合は、その時期としては、特に限定されな、が、飼料がルーメン内に滞留して、る間であれば、ずれの時期でもよい。メタンが生成される前にルーメン内に本発明の微生物製剤が存在することが好ましぐ飼料投与直前、或いは同時に微生物製剤を投与することが好ましい。

[0027] なお、呼気中やルーメン中のメタン (CH )は、例えば三ッヮ理ィ匕学工業株式会社

4

製の揮発性炭化水素濃度計「Model TVA-1000BJにより、また二酸化炭素（CO )は

2

、例えばリオンテック株式会社製の COモニター「FCDR-02」により測定することがで

2

きる。

[0028] 以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。

実施例 1

[0029] (各菌の調整）

保存されているバチルス 'ナツトウ、ラクトバチルス'ァシドフィラス、ストレプトコッカス 'フエカリス、キャンディダ'ユーティリス、ピキア'ファリノサの各菌体を、 30°C〜37°C で 12時間〜 24時間培養し、それぞれ各種培養物を得た。各種培養物をさらに適合する培地で 30°C〜37°Cで 24時間〜 48時間培養後遠心分離機にかけ、上清液を取り除き、供試菌体を得た。各供試菌の菌数を調整し、同数ずっとなるように混合し、微生物混合物を得た。

実施例 2

[0030] 実施例 1の微生物に、さらに、硝化細菌（ニトロバクタ 'ァギル）、メタン酸ィ匕細菌 (メチロコッカス.力プサルタス）、硫黄還元細菌（Desulfovibrio属）及び光合成細菌（phot osynthetic bacteriaに属する菌）を実施例 1と同様の方法により処理して各菌を同数ずつ混合し、微生物混合物を得た。

実施例 3

[0031] (微生物製剤）米ぬかを予め残留農薬、重金属、カビ毒の有無について原料検査し、基準を超えないことを確認した後、 120°Cで蒸気滅菌し、 80〜： LOO°Cで乾燥し、粉砕した。米ぬ力 70重量部、パーム油残渣 17重量部、水 500重量部とを混合し、実施例 1で得られた微生物混合物 30重量部を添加'混合した。この混合物を 40°C、 7日間発酵を行つた。発酵 3日目で乳酸カルシウム 10重量部、コーンスターチ 3重量部を添加した。発酵終了後 60°C以下で水分値が 10重量％以下となるまで乾燥して、微生物製剤（以下、「製剤 A」という）を得た。該微生物製剤は、 pH4. 8〜5. 1であり、雑菌や病原菌は検出されず、水分含量 1. 0%以下を示すものである。

実施例 4

[0032] 微生物として実施例 2により得られた微生物混合物を用いて、発酵を 10日間行った以外は、実施例 3と同様の方法により、微生物製剤 (以下、「製剤 B」という）を得た。実施例 5

[0033] (1)供試動物として表 1に示す 4頭のめん羊を用い、インビボ培養試験における呼気中の CH及び COの動態に及ぼす製剤 Aの影響、並びに飼料消化率について測定

4 2

した。

[0034] [表 1] 供試動物

※羊:チ Iピオット種去勢雄羊（平均体重 59. 6kg)

[0035] [表 2] メタン連続発酵解析装置

※培養基質:風乾粉砕チモシ一 1 Og

[0036] 表 1に示すめん羊 4頭を馴致期間 1週間の後、無投与のめん羊と、製剤 A投与開始前日を 0日目として、以後投与開始 7日目及び 14日目にめん羊からルーメン液を採取し培養試験を行った。培養試験には、図 1に示すメタン連続発酵解析装置を用いて、上記表 2に示す反応液組成を調製し、メタン生成量を測定した。 0日目の累積メタン生成量を図 2 (0日メタン）に、 7日目の累積メタン生成量を図 3 (7日メタン）に、 14 日目の累積メタン生成量を図 4 (14日メタン）、さらに 14日目の累積二酸化炭素生成量を図 5 (14日二酸化炭素）に示す。

[0037] 以上図 2〜図 4に示すように、製剤 A投与前 (0日目）で約 3. 5%、投与後 7日目で約 9%、投与後 14日目で約 8%のメタン抑制効果が示された。

また、図 5に示すように、投与後 14日目で約 26%の二酸ィ匕炭素抑制効果が示された

[0038] (2)めん羊における消化率の効果について

供試飼料としてチモシ一乾草を用い、 1日あたり 55gDM (乾物） MBSを給与した。該飼料の化学成分を表 3に示す。そして各化学成分の消化率は、第 1期（7日目）、第 2期（14日目）に測定し、表 4に示すとおりである。

[0039] [表 3]

給与飼料の化学成分

C c N o c C N

L p D ^ %

L p D

DM 87.40

%DM

93.66

10.23

70.74

35.88

DM : |¾ OM : ¾ CP:i 5ンパク質

NDF:中性デタ一ジヱント繊維

CL:セルロース

[0040] [表 4]

62.70 58.70 58.4 64.6

59.30 60.20 56.6 65.4

64.10 60.00 60.7 65.3

69.60 65.40 66.1 70.4

[0041] DM (乾物）、 OM (有機物）、 CP (粗タンパク質）、 NDF (中性デタージェント繊維）、CL (セルロース)の各消化率とも製剤 A4g添カ卩により第 1期よりも第 2期の方が向上する結果となった。

[0042] 以上、めん羊のルーメン培養試験の結果から製剤 A投与後 7日目及び 14日目でメタン生成量が約 8%抑制されることがわかり、また、消化試験の結果力も NDF消化率が向上することがわかった。さらに、セルロースやへミセルロースなどの繊維類力次の下記（2)の経路によると推測される。

[0043] [表 5]

繊維（1 )の消化が向上し、メタ今回メタンの減少とともに二酸ン生成が減少すると（ 1 )の経路化炭素も減少した。このことかで水素が別の経路で消費されら（1 )の経路ではなく製剤 Aがたことが考えられる。そのとき (2)の経路を促進したことによ二酸化炭素は余る。リメタンと二酸化炭素が減少し

たと考えられ。

[0044] (3)乾乳牛の呼気 CH抑制、飼料消化率、糞尿排泄量及び血液成分に及ぼす影響

4

について

供試動物は、表 6に示す、 3頭の乾乳牛を用いた。

[0045] [表 6] 供試牛の概要

军番次分硬月曰分 H 曰薮妊娠曰 ¾

665 2 2004/5/13 429 136 584 3 2004/8/5 345 1 14 670 2 2004/4/7 465 1 1 1

[0046] 試験は、 2005年 7月 16日より開始し、 1期〜 3期とし、各期を 21日間とする試験区とした。この試験設計の概要を表 7に示す。

[0047] [表 7]

0区 1 0区 20区 [0048] 0区では対照区として牧草サイレージのみ給与し、 10区では製剤 Aを 1日 10g、 20 区では製剤 Aを 1日 20g、牧草サイレージ給与の際にトップドレスで給与した。また、製剤 Aの菌の定着を促進するため、 10区及び 20区の試験開始日に製剤 A150gをおがくずと混合し、ストール牛床に敷いた。

[0049] 各区において、最初の 14日間は予備期としてタイストールで繋留し、各試験期の最終 7日間を本期として、図 6、図 7に示す代謝試験ストールに各牛を繋留した。代謝試験ストールでは、呼気メタン、乾物摂取量、飲水量、糞尿排泄量、ルーメン内容液性状、血液成分を測定した。ルーメン液を使用して、メタン抑制率を測定する方法は、めん羊における累積メタン生成測定と同様に、メタン連続発酵解析装置を用いてメタンの動態を測定した。製剤 A投与 14日目の累積メタン生成量について、図 8に示す。図 8から、製剤 A添カ卩区平均のメタン抑制率は、製剤 A無添加区に対し、 27. 1% であることがわかった。

[0050] ァ）乾物摂取量、飲水量及び糞尿量に及ぼす影響にっ、て

乾乳牛 3頭 0区、 10区、 20区の乾物摂取量、飲水量、糞量、乾物糞量、尿量及び糞尿量の平均値を表 8に示す。

[0051] [表 8] 乾物摂取量、飲水量および糞尿量処理 0区 1 0区 20区乾物摂取量 (kg/曰） 1 1.2 1 1.7 1 1.2 飲水量（L/日） 32.2 30.5 34.4 糞量 (kg/日） 24.5 22.1 22.2 乾物糞量 (kg/曰） 3.6 3.2 3.4 尿量 (kg/日） 20.1 19.1 18.2 糞尿量 (kg/曰） 44.5 41 ,2 40.5

[0052] 具体的に各乾乳牛の乾物摂取量を図 9に、飲水量を図 10に、糞量を図 11に、乾物糞量を図 12に、尿量を図 13に、糞尿量を図 14に示す。表 7及び図 9〜14から、糞量、乾物糞量は、 0区での乾物摂取量が低力つた 665番の乾乳牛を除く他の 2頭は、 0区に対して、 10区及び 20区で低くなる傾向があり尿量及び糞尿量も同様の傾向であった。

[0053] ィ）乾物及び飼料成分消化率に及ぼす影響にっ、て

乾乳牛 3頭 0区、 10区、 20区の乾物消化率（％)、 OM (有機物）消化率（％)、 NDF (デタージント繊維)消化率 (％；)、 CP (粗繊維)消化率 (％)、 EE消化率 (％)の平均値を表 9に示す。

[0054] [表 9] 乾物および飼料成分消化率処理 0区 1 0区 20区乾物消化率(％) 67.

OM消化率（％) 69. 3^b

NDF消化率（0/₀) 70. 6^b

CP消化率（％) 66. 8

EE消化率（o/o) 79. 5 3

ο27733 _a

ab :異文字間に有意差あり（p<0. 05)

[0055] 具体的に各乾乳牛の乾物消化率を図 15に、 OM消化率を図 16に、 NDF消化率を図 17に、 CP消化率を図 18に EE消化率を図 19に示す。図 15の乾物 o 4 7 o 7消化率の変化から、 0区に比べ、 10区及び 20区で有意に高ぐ製剤 Aの添加効果が示された。飼料成分の消化率では、 OM及び NDF消化率に 0区と 10区及び 20区で有意差が認められ、製剤 Aの添カ卩による繊維成分の消化率向上効果が示された。

[0056] ゥ)ルーメン内容液性状に及ぼす影響につ！、て

表 10にルーメン内容液性状の pH、アンモニア態窒素濃度及び各 VFA濃度の平均値を示す。

[0057] [表 10] ルーメン内容液性状

0区 1 0区 20区

ル一メン pH 6.8 6.8 6.8

アンモニア態窒素（〃gZml) 9.9 1 1.3 8.3

酢酸（mM) 38.2^b 40.6^a 41.6^a

プロピオン酸（mM) 9.0^b 10.8^a 10.8^a

イソ一酪酸（mM) 0.8 0.8 1

n—酷酸 (mM) 5.0^b 5.9^a 6.0^a

イソ一吉草酸（mM) 1.2 1.2 1.3

n—酪酸（mM)吉草酸（mM) 0.8 0.8 1

総 VFA (mM) 55.0^b 60.1 ^a 61.8^a

A P比 4.3^a 3.8 3.8^b

酢酸/総 VFA(%) 69.4 67.7 67.3

プロピオン酸ノ総 VFA ( %) 16.3^b 17.9^a 17.6^a

ab:異文字間に有意差あり（p<0. 05)

[0058] 具体的に各乾乳牛のルーメン内溶液の変化について、 pHを図 20に、ルーメン内溶液アンモニア態窒素濃度を図 21に、ルーメン内溶液酢酸濃度を図 22に、ルーメン内溶液ピロピオン酸濃度を図 23に、ルーメン内溶液 n—酪酸濃度を図 24に、ルーメン内溶液総 VFA濃度を図 25に、ルーメンルーメン内溶液 AZP比を図 26に、ルーメン内溶液総 VFAに占めるプロピオン酸割合を図 27に示す。これらの図から、ルーメン内溶液の VFA濃度のうち、酢酸、プロピオン酸及び n—酪酸濃度は、 0区に対して 10区及び 20区でそれぞれ有意に高い傾向を示し、総 VFA濃度におヽても同様の結果となった。また、総 VFA濃度に占めるプロピオン酸の割合は、 0区に対して 10区及び 20区でそれぞれ有意に高くなる傾向を示し、製剤 Aの添加効果が示唆された。

[0059] ェ）血液性状に及ぼす影響について

乾乳牛の血液性状の変化について、エネルギー代謝、蛋白質代謝、ミネラル代謝、肝機能、脂質代謝について、各値の平均値を表 11に示す。

[0060] [表 11] 血液性状処理 0区 10区 20区基準値

エネルギー代謝

NEFA( iEq/L) 77.フ 97 . 3 82~305 血糖（mg dl) 70.3^a 66. 1^b

蛋白質代謝

BUN(mg/dl) 12.9 12.4 12 .6

TP(g/dl) 6.97 7.38 7. 28 6.75〜8.09 ミネラ

Mg(mg/dl) M C 2.4 2. 5 2. 5 2. 1-2.7

IP(mg/dl) O C 6 ο.9 7.0 7. 0 4.9〜7.0

肝機能

ω ο

ο

AST(IU/L) 55.0^a 55. 3^ab 41-65

GGT(IU/L) 卜 19.0 21 - 3 13. 5〜23.4

d

D I

[0061] 具体的に、各乾乳牛の BUN (尿素窒素）の推移を図 28に、総コレステロールの推移を図 29に示す。表 11、図 28、図 29に示すように、いずれの血液成分も異常値は見られず、むしろ血糖、総コレステロールは、有意に低くなる傾向があった。

D C

[0062] ォ)製剤 Aの環境に及ぼす影響について

O C

a)製剤 Aを添加する豚糞及び豚尿の水への影響等にっ、て 00

豚舎カゝら排出される、豚糞及び豚尿を含む汚水について、 14日間のバッ気処理、 3 0日間のバッ気処理における BOD等の測定値を表 12に、製剤 A添加（4〜5ヶ月）した豚糞の臭味及びその中の物質変化につ、て表 13に、製剤 Aが養豚の汚水処理における除臭効果及び水質改善効果について表 14に製剤 Aの豚養殖期間中の臭気分析について表 15に、製剤 Aの台湾国営及び民営養豚場の排水処理野沈殿池の水質分析（PPM)について表 16に示す。

[0063] [表 12] 製剤 Aを添加する豚糞および豚尿の水質への影響

1 4日間のバッ気処理 30日間のバッ気処理

水質項目バッ気処理前

翻水のサンプル処理区対照区処理区対照区環境署基準

BOD 1236 154 298 18.5 39.4 100

COD 959 372 586 121.4 407.8 400

SS 519 100 258 7.2 141 200

NH₄+— N 200 58 104 6.5 10.6 20

N0₃— N 140 67 1 12 1 7.5 23.9 100

PO₄ ⁼ 40 25 30 13.5 25.3 10 单位： tppm)或は mg/Ί

[0064] [表 13] 製剤 Aを添加（4〜5ヶ月）した豚糞の臭味およびその中の物質変化臭気の産出量（ppm) 除臭率 * * {o/_Q) 臭味中の物質 - 対照区使用区

硫化水素 b 8.7 5.2 40.2 メチルメルカブタン 13.6 7.1 47.8 アンモニア 86.7 32.6 62.4 メチルァミン 28.5 13.8 51.6 ギ酸 5.1 6 —17.6 酢酸 38.4 50.6 —31.8 プロピオン酸 6.9 5.3 23.2

12.6 7.3 42.1

52.3 86.6 —65.5 昊気濃度 * 85.6 12.3 処理区のサンプルを重複測定し、その平均値をとる。

サンプル豚の体重は 80— 90kg

*臭気濃度 ·悪臭官能測定法

* *除臭率：（対照区-使用区）臭味産出量ノ対照区臭味含有量

[0065] [表 14] 製剤 Aが養豚の汚水処理における除臭効果および水質改善効栗

項目処理前処理別 *

(0曰）対照区推薦量での使用区推薦量の 3倍を使用区

(使用せず） 2gの製剤 AZ21の汚水 6gの製剤 AZ21の汚水

BOD 2578 245 126 97

COD 4345 651 482 295

SS 1046 227 108 76 アンモニア 62 35 16 12 メチルァミン 134 56 32 23 硫化水素 N.D.** N.D. N.D. N.D. メチルメルカブタン N.D. N.D. N.D. N.D. 臭 5 ;辰 J芰 68 40 19 15

*処理してから 1週間後

* *N. D. は機械の表示する測定極限よりも低しゝ（<0. 01ppm)

* * *臭気濃度表示に単位がない。其の他の項目単位は mgZI

[0066] [表 15]

製剤 A—豚養殖期間中の臭気分析

調査日対照組製剤 A使用区

NH₃ H₂S (メチルメル NH₃ H₂S (メチルメルカブタン）カブタン）糞尿糞尿

1993.11.13 0 0 0 0 0 0 0 0

(入舎前）

1993.11.25 5. 2±1. 3 ― 0 0 4. 8±1. 0 ― 0 0

1993.12.24 2. 8±0. 3 ― 0 0 3. 0±0. 2 ― 0 0

1994.1.7 3. 5±0. 2 0 0 2. 0±0. 3 0 0

1994.2.5 5. 5±0. 1 15. 3±0. ■ 5 5. 0±0. 2 2. 0±0. 3 0 0

1994.2.22 5. 5±1. 2 10. 3±1. 2 3. 0±0. 4 4. 1 ±0. 3 0 0

1994.3.8 10. . 2±1 . 2 12. 3±1■ 7 1. 3±0. 5 2. 3±0. 3 0 0

1994.3.22 3. 2±0. 5 4. 5±0. 4 1. 5±0. 3 2. 5±0. 6 0 0

1994.4.12 6. 0±0. 8 8. 9±1. 2 3. 0±0. 5 2. 6±0. 8 0 0 ひとつのサンプルにっき三回の測定を行い、その平均値を取った数値を使用

[0067] [表 16] 製剤 A国営および民営養豚場の排水処理の沈殿池の水質分析 (PPM) 台糖仁徳工場民間養豚場

水質項目

虎山養豚場（善化）環境署基準

BOD 78.13 123.52 100

COD 196.64 188.74 400

SS 104.50 125.34 200

NH₄+_N 234.96 196.24 20

N0₃~_N 30.00 49.96 100

po₄= 9.58 15.71 10 [0068] b)製剤 Aを給与した鶏糞の発酵試験について

栃木県の養鶏場において、製剤 A区:ジュリア種、 78齢、 40330羽、対照区:ハイライン N36種、 130日齢、 41220羽を用いた。鶏舎構造は、ウィンドレス高床式であり、給与方法としては、製剤 Aを飼料に 0. 1%添加して給与し、試験期間 6ヶ月とした。

[0069] 臭気測定は、表面より 20〜30cm深部の鶏糞を密閉容器に採取して北川式検知管を用いて測定した。アンモニア濃度を製剤 A給与開始日 55日目から製剤 A給与区、無添加の対照区の測定値、及び対照区が製剤 A給与区の何倍に相当するかの値を表 17に示した。また、硫ィ匕水素を鶏舎内でその臭気が認知されたので、途中から測定を開始し、製剤 A給与区、無添加の対照区の測定値を表 18に示した。表 17 及び表 18から、製剤 A添加区での養鶏場から発生する臭気は、アンモニアでは無添加の最低でも約 1Z2以下であり、硫ィ匕水素では、 1Z2以下であることがわ力つた。

[0070] [表 17]

アンモニア濃度（NH₃)濃度

[0071] [表 18] 硫化水素（H₂S)濃度

[0072] また、製剤 Aに代えて製剤 Bを用いた場合、製剤 Aを用いた場合とほぼ同様な結果が得られた。

産業上の利用可能性

本発明により、家畜消ィ匕器官におけるメタン及び二酸ィ匕炭素の生成を抑制し、酢酸、プロピオン酸及び n—酪酸濃度などの有機酸の生成を高めると共に、家畜が排出する糞、尿の臭気を抑制することができる。

Claims

請求の範囲

[1] バチノレス (Bacillus)属、ラクトバチルス (Lactobacillus)属、ストレプトコッカス（Strptoco ecus)属、キャンディダ (Candida)属及びピキア (Pichia)属に属する微生物を含有することを特徴とする家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィヒ炭素の生成抑制用微生物製剤。

[2] さらに、硝化細菌、メタン酸化細菌、硫黄還元細菌及び光合成細菌の群から選ばれる 1又は 2種以上の微生物を含むことを特徴とする請求項 1記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィヒ炭素の生成抑制用微生物製剤。

[3] バチルス（Bacillus)属に属する微生物がバチルス.ズブチルス (Bacillus subtilis)、ノチルス'ナツトウ（Bacillus natto)、バチルス ·ブレビス（Bacillus brevis)、バチルス'ステロサーモフィラス (Bacillus stearothermophilus)の群から選ばれる 1種又は 2種以上であることを特徴とする請求項 1又は 2記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素の生成抑制用微生物製剤。

[4] ラクトバチルス（Lactobacillus)属に属する微生物力ラクトバチルス ·ァシドフィラス（L actobacillus acidopmlusノ、フクトノ、チノレス'プフンタフム (Lactobacillus piantarum)、フタトバチルス 'デルブレツキ（Lactobacillus delbruckii)の群から選ばれる 1種又は 2種以上であることを特徴とする請求項 1〜3のいずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素の生成抑制用微生物製剤。

[5] ストレプトコッカス（Streptococcus)属に属する微生物が、ストレプトコッカス'フエカリス

(Streptococcus faecans 、ストレフ卜コッカス 'フグアイス (Streptococcus lactis)、ストレプトコッカス.サーモフィルス (Streptococcus thermophilus)の群から選ばれる 1種又は 2種以上であることを特徴とする請求項 1〜4のいずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィヒ炭素の生成抑制用微生物製剤。

[6] キャンディダ（Candida)属に属する酵母力キャンディダ.ユーティリス（Candida utilis )であることを特徴とする請求項 1〜5のいずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素の生成抑制用微生物製剤。

[7] ピキア属に属する酵母が、ピキア 'ファリノサ (Pichia farinosa)であることを特徴とする請求項 1〜6のいずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィ匕炭素の生成抑制用微生物製剤。

[8] 米ぬか、パーム油残渣、乳酸カルシウムを含有することを特徴とする請求項 1〜7のいずれか記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィヒ炭素の生成抑制用微生物製剤。

[9] 請求項 1〜8記載のヽずれかの微生物製剤を含むことを特徴とする飼料。

[10] 請求項 1〜8記載のいずれかの微生物製剤を反芻動物、豚、家禽類に投与して、反芻動物、豚、家禽類の排泄物中のメタン、二酸化炭素、アンモニア、硫化水素等の臭気抑制方法。

[11] バチノレス (Bacillus)属、ラクトバチルス (Lactobacillus)属、ストレプトコッカス（Strptoco ecus)属、キャンディダ (Candida)属及びピキア (Pichia)属に属する微生物を含有する微生物群と培養基質とを混合し、 7〜10日間発酵させ、発酵経過中に澱粉類を添加することを特徴とする家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸ィ匕炭素の生成抑制用微生物製剤の製造方法。

[12] 培養基質が、米ぬか、パーム油残渣を含有することを特徴とする請求項 11記載の家畜消化器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素生成抑制用微生物製剤の製造方法。

[13] さらに、硝化細菌、メタン酸化細菌、硫黄還元細菌及び光合成細菌の群から選ばれる 1又は 2種以上の微生物を含むことを特徴とする請求項 11又は 12記載の家畜消ィ匕器官におけるメタン及び Z又は二酸化炭素生成抑制剤の製造方法。