低pufa濃度的動物飼料的製作方法

2023-10-25 00:32:22

專利名稱：低pufa濃度的動物飼料的製作方法
技術領域：
本發明涉及低濃度的一種或多種多不飽和脂肪酸(PUFA(s))[例如花生四烯酸]在(單胃和/或非反芻)動物飼料中的應用(例如，每千克動物飼料低於0.1克的PUFA)。已經發現，即使在這些小用量下，PUFA(s)也可以改善豬、家禽、魚和肉用小牛的生長和飼料轉化率。此外，在飼料中也可存在一種或多種(如抗微生物)酶。
背景技術：
為了生產肉、魚和蛋，使動物(例如豬、家禽、肉用小牛和魚)充分生長。給這些動物餵食含各種動物和/或植物來源的原料的食物以提供能量和蛋白質。消耗的大多數飼料是由配合飼料工業商業法生產的，但相當一部分是在農場上生產的並直接餵食。飼料中補充了維生素和礦物質以滿足動物對這些必需營養物的需要。用工業法生產的酶作飼料添加劑幾乎已成為常規的做法。這類酶的例子包括植酸酶、α-澱粉酶、蛋白酶和各種植物細胞壁降解酶例如β-葡聚糖酶、木聚糖內切酶和甘露聚糖酶。這些酶用於改善生長和飼料轉化率以及減少由豬、家禽和魚的糞肥造成的環境汙染。然而，飼料成本是動物生產中最重要的成本因素。
在二十世紀五十年代，人們認識到，向動物飼料中添加少量抗生素會在單胃動物中導致改善了的動物工藝結果(例如生長，飼料利用)。現在，常規使用抗生素作為飼料添加劑。這些抗生素對改善生長和飼料轉化率的作用方式仍沒有被完全理解。這類飼料添加劑的通用術語是生長促進劑，例子包括阿維黴素(avilamycin)、維吉黴素、泰洛星、黃黴菌素和阿伏帕星。
人病原性細菌對抗生素的抗性正迅速提高。這已使患細菌感染的病人更難治癒。很多專家指責抗生素在動物飼料中的廣泛應用，因為會加速對各種抗生素的抗性的積累。這已導致歐盟發出禁止大多數抗生素作為生長促進劑在動物飼料中使用的禁令。現在，在歐盟範圍內，只有少數幾種生長促進劑仍允許使用。歐盟以外的其它國家有可能將由於消費者和衛生組織以及商業利益的壓力而效仿該禁令。因此，飼料工業對具有生長促進效果而沒有任何對人的治療用途的天然添加劑特別關注。
如WO-A-00/21381中所述，作為在動物飼料中使用抗生素的替代方式，已經探索了兩種抗微生物酶和一種PUFA組合在一起的應用。WO-A-00/21381提出了使用兩種不同的抗微生物酶和濃度為0.1克-1000克/千克動物飼料的一種PUFA。現已出乎意料地發現，即使(在動物飼料中的)更低的PUFA濃度，在WO-A-00/21381中公開的濃度以下，仍然是有效的，而且對動物是有益的。
鑑於消費者和衛生組織等的要求，農場主和配合飼料工業都希望以得到準許的方式，以最小的成本獲得最佳生長和飼料轉化率。然而，降低動物飼料中添加劑(例如PUFA)的濃度不會顯著降低功效這一發現絕不是顯而易見的。
發明描述本發明基於這樣的發現，即，可以使用比以前所述的那些濃度更低濃度的PUFA來實現生長和飼料轉化率的相同或相似的改善(正如以前公開過的較高濃度那樣)。這意味著，可使用較少的PUFA實現相似的效果，導致動物飼料組合物成本的降低和任何可能的副作用的減少。
PUFA的效果可以通過向本發明組合物中添加一種或多種抗微生物酶而得以提高。所述PUFA和酶可能協同作用而導致比任一組分單獨作用時生長和飼料轉化方面更大的改善。
本發明的第一個方面涉及一種適用於單胃或非反芻動物的動物飼料組合物，該組合物包含從低於(即，不多於)0.1下至0.0001克PUFA/千克飼料。一般而言，所述組合物將包含0.08、0.07或0.05至0.001或0.0001克PUFA/千克飼料。優選0.02、0.01或0.005至0.002克PUFA/千克飼料，更優選0.01至0.004或0.001克PUFA/千克飼料。
這些量是指存在的PUFA的重量。因此，如果以油(例如，具有例如30-40％的PUFA)的形式添加PUFA，那麼可以相應地計算存在(或添加)的油的量，例如通過用PUFA的量乘以100/X，其中X是油中PUFA的(重量)百分數。所以，舉例來說，對於30或35至40、45或50％的PUFA含量，可添加的油的量可以相應地變化。因此，所述的油可以是從0.33或0.25下至0.00033或0.00025克/千克飼料。以相同的基準，使用關於前一自然段中PUFA量的數值，可以計算其它的量和中間範圍。
PUFA的量優選是這樣的，它可以改善動物的生長(例如，體重的增長)和/或飼料轉化率。
多不飽和脂肪酸(PUFAs)所述的PUFA既可以是單一的PUFA也可以是兩種或更多種不同的PUFAs。如果有兩種或更多種PUFAs，那麼或者每種PUFA或者所有PUFAs的總量在規定量的範圍內(例如，不多於0.1克/千克飼料的總PUFA含量)。所述或每種PUFA可以是n-3或n-6家族的。它優選是一種C18、C20或C22 PUFA或者是一種具有至少18個碳原子和三個雙鍵的PUFA。所述PUFA(s)可以游離脂肪酸、鹽的形式、作為脂肪酸酯(例如甲酯或乙酯)、作為磷脂和/或以甘油單酯、二酯或三酯的形式提供。
合適的(n-3和n-6)PUFAs包括二十二碳六烯酸(DHA，226Ω3)，適當的是得自藻類或真菌，例如(溝鞭藻)Crypthecodinium或者(真菌)破囊壺菌屬(Thraustochytrium)；γ-亞麻酸(GLA，183Ω6)；α-亞麻酸(ALA，183Ω3)；共軛亞油酸(十八碳二烯酸，CLA)；二高-γ-亞麻酸(DGLA，203Ω6)；花生四烯酸(ARA，204Ω6)；和二十碳五烯酸(EPA，205Ω3)。
優選的PUFAs包括花生四烯酸(ARA)，二十二碳六烯酸(DHA)，二十碳五烯酸(EPA)和/或γ-亞油酸(GLA)。特別優選ARA。
所述PUFAs可以得自天然(例如，植物或海洋)來源或者可以由單細胞或微生物來源衍生或產生。因此，所述PUFA可以是(或得自)微生物、藻類或植物源(或來源)的。特別是，所述PUFA可以由細菌、真菌或酵母生產。真菌是優選的，優選是毛黴目(Mucorales)的真菌，例如，被孢黴屬(Mortierella)、須黴屬(Phycomyces)、布拉黴屬(Blakeslea)、麴黴屬(Aspergillus)、破囊壺菌屬、腐黴屬(Pythium)或蟲黴屬(Entomophthora)。ARA的優選來源是得自高山被孢黴(Mortierellaalpina)、三孢布拉黴(Blakeslea trispora)、土麴黴(Aspergillusterreus)或Pythium insidiosum。藻類可以是溝鞭藻和/或包括紫球藻屬(Porphyridium)、菱形藻屬(Nitszchia)或Crypthecodinium(例如Crypthecodinium cohnii)。酵母包括畢赤酵母屬(Pichia)或酵母屬(Saccharomyces)的那些酵母，例如Pichia ciferii。細菌可以是丙酸桿菌屬(Propionibacterium)的細菌。
所述PUFA(s)可以一種(例如食用的)油的形式存在於或加到所述組合物中。該油可以是液體(在室溫下)。該油也可以是微生物的(例如單細胞)油。包含ARA的合適的油可得自DSM N.V.，Wateringseweg 1，P.O.Box 1，2600 MA Delft，The Netherlands，商標為VEVODARTM。另一種可商購的(ARA)油是ARASCOTM，得自Martek Corporation，6480 DobbinRoad，Columbia，MD 21045，美國。其它PUFAs也是可以得到的，例如呈DHA油形式的DHA(Martek Corporation的DHASCOTM或者Pronova，Norway的DHA，商標為EPAXTM)。
植物油包括黑加侖子油、琉璃苣油和報春花油(primrose oil)，而且往往含有Ω6 PUFA，例如GLA。它們還包括橄欖油、向日葵油和大豆油、大豆花油，例如烹飪用油和/或色拉油。
一些文獻描述了粗PUFA油的生產。含有ARA的微生物油公開於WO-A-92/13086(Martek)，含有EPA的微生物油公開於WO-A-91/14427(Martek)，含有DHA的微生物油公開於WO-A-91/11918(Martek)。從微生物來源提取PUFA油的各種方法可見於WO-A-97/36996和WO-A-97/37032(兩者都是Gist-Brocades)。製備含有ARA、DHA和EPA的油的方法也公開於WO-A-92/12711(Martek)。
在所述油中，優選的是大部分PUFA(s)呈甘油三酯的形式。於是，優選至少50％、例如至少60％，或者更優選至少70％的PUFA(s)呈甘油三酯形式。然而，甘油三酯的量可以更高，例如油的至少85％、優選至少90％，更優選至少95％或98％。在這些甘油三酯中，優選至少40％、例如至少50％，而且更優選至少60％的PUFA存在於甘油的α位(存在於甘油三酯主鏈中)，也稱為在1或3位。優選的是，至少20％、例如至少30％，更優選至少40％的PUFA(s)在β(2)位。
微生物油可以是一種粗油。它可能已經從微生物或單細胞、藻類提取出來，例如通過使用一種溶劑，如超臨界二氧化碳、己烷或異丙醇。
酶所述飼料組合物也可以包含一種或多種抗微生物酶。在本發明一個優選的實施方案中，所述組合物包含兩種或兩種以上的抗微生物酶。
優選地，所述抗微生物酶中的一種或多種是抗細菌酶。這些酶可能是不同類型的和/或可能具有不同的活性。它們可以減少微生物可獲得的必須營養物的量。
一種(例如第一種)酶可能能夠破壞細菌的細胞壁。該酶可能是一種可以攻擊或降解肽聚糖的酶。例如，該酶可能能夠裂解肽聚糖。用於該目的的一種優選的酶是溶菌酶。該(第一種)酶可以1,000至1,000,000或1000,000，例如5,000或10,000至150,000或1,000,000，更優選15,000或25,000至100,000或500,000 Shugar單位/千克動物飼料的濃度存在。優選的是，該第一種酶可以一定的重量存在，例如，如果使用母雞蛋清溶菌酶，在動物飼料中給出的最終濃度為0.04-44毫克/千克飼料，優選0.2或0.4至6.7或20毫克/千克飼料，更優選0.8或1.1至4.4或10(例如1至5)毫克/千克飼料。
所述第二種酶可能能夠產生一種對細菌有毒的化合物。這可能是與細胞壁可被第一種酶破壞或降解的細菌相同或不同的細菌。所述化合物優選是一種過氧化物，例如過氧化氫。因此優選的酶是氧化酶。特別優選的是葡糖氧化酶。該第二種酶可以一定的濃度存在，給出10至10,000，優選25或100至1,500或5,000，更優選50或200至1,000或2,500Sarrett U/千克動物飼料。優選的是，該第二種酶可以一定的重量存在，例如，如果使用一種(例如黑麴黴衍生的)葡糖氧化酶，給出在動物飼料中的最終濃度為0.05至50毫克/千克飼料，優選0.08或0.13至7.5或25毫克/千克飼料，更優選或0.25或0.5至5.0或10毫克/千克飼料。
第三種酶或其它酶可能是一種脂肪酶，例如一種對細菌有毒的磷脂酶。該第三種酶可以一定的濃度存在，給出5至5,000，優選10或25至2,500或4,000，更優選50或100至1,000或700(蛋黃)單位/千克動物飼料。優選的是，該第三種酶可以一定的重量存在，例如，如果使用豬胰PLA2(例如在黑麴黴中產生的)，給出在動物飼料中的最終濃度為0.005至5毫克/千克飼料，優選0.01至0.025至2.5或4毫克/千克飼料，更優選0.05或0.1至1.0或0.7毫克/千克飼料。
所述酶可以如下方式起抗微生物劑的作用a)破壞細胞壁；b)產生毒性化合物；c)除去必需營養物；或d)使生長所必需的酶失活。
上述每一點將被依次討論。
a)對於真菌、酵母、革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌來說，微生物細胞壁結構是不同的。為破壞這些不同類型的微生物的細胞壁，人們可需要不同的酶。例如，真菌和酵母細胞壁可以被甘露聚糖酶、殼多糖酶和/或β-葡聚糖酶破壞。然而，細菌細胞壁由於不同類型的結構而對這些酶不敏感。革蘭氏陽性生物具有被某種蛋白質覆蓋的肽聚糖層，但基本上僅由肽聚糖組成。該底物可以被溶菌酶(1，4-b-乙醯基胞壁質酶)降解。這可以將N-乙醯基胞壁酸的C1和N-乙醯基葡糖胺的C-4之間的肽聚糖裂解。
在革蘭氏陰性菌中，所述肽聚糖層被緊密的脂多糖-蛋白質-二價陽離子-磷脂層覆蓋。該層可以阻礙溶菌酶在革蘭氏陰性菌中的效能。能破壞該緊密的脂多糖層的作用劑通過使該酶接近肽聚糖層而刺激溶菌酶的作用。
b)氧化酶能夠產生對大多數微生物致死性的過氧化氫。例如，葡糖氧化酶催化葡萄糖向葡糖酸和過氧化氫的轉化。乳中存在的黃嘌呤氧化酶也能產生過氧化氫。
可以通過酶促法產生的其它抗微生物化合物包括hypothiocyanate(由乳過氧化物酶產生)、氯胺(由髓過氧物酶產生)、游離脂肪酸(由脂肪酶產生)、多不飽和脂肪酸、溶血磷脂醯膽鹼(由磷脂酶A2產生)和木糖醇-5-磷酸酯(由木糖醇磷酸化酶產生)。然而，該列舉決非窮舉。
c)可以通過一種氧化酶(例如葡糖氧化酶)從培養基中除去氧。氧的完全脫除阻止了需氧微生物的生長。
d)可藉助其它酶使微生物生長所必需的酶失活。例如，巰基氧化酶可能能夠使那些活性取決於活性巰基的酶失活。
所有這些抗微生物酶可以在工業規模上生產和/或可能是重組的。溶菌酶是可商購的，分離自蛋清，或者可以是重組的。所述酶可以是天然產生的或者可以是其一種(例如，重組的)變體或突變體。
所述抗細菌酶優選是重組法生產的，例如，通過在適宜的生物體中表達一種異源基因或cDNA，或者通過適宜的內源基因的同源(超量)表達。例如，已經在重組系統中超量表達了葡糖氧化酶基因(WO-A-89/12675，Chiron)。通過基因在黑麴黴(Aspergillus niger)中的表達，可以重組法表達溶菌酶(得自蛋清)(Archer，D.B.等，Bio/Technology 8741-745(1990)。還可使用溶菌酶突變體(通過蛋白質工程生產的)，它們可能具有更好的熱穩定性和/或更強的抗微生物作用。
本發明的第二個方面涉及一種待加入一種或多種可食用的飼料物質或成分的預混合物或添加劑組合物，例如用於製備一種(所述第一方面的)飼料組合物或者用於添加入已有的飼料中以形成一種(所述第一方面的)飼料組合物。這可能在所述組合物中包含1.0(或100)至0.001(或0.1)克/千克的PUFA(s)。優選的是，所述添加劑或預混合物包含的PUFA(或其它組分，例如酶)是飼料的10至1000，例如25或50至750，優選75或100至250或500倍。這是因為，製備所述動物飼料時，所述預混合物可以被「稀釋」10至1,000倍(於是，所述預混合物佔最終飼料的10％至0.1％)。所述預混合物可以呈微粒或顆粒的形式。
本發明的第三個方面涉及一種製備動物飼料組合物的方法，該方法包括，向一種動物飼料或者向一種或多種可食用的飼料物質或成分中添加(或補充)一種或多種PUFA(s)，得到每千克飼料從(低於)0.1到0.0001克的(最終)濃度。通常，所述PUFA(s)將以關於第一方面所述的濃度存在。
添加的PUFA可能是本發明第一方面中所述那些中的任意PUFA，但通常會是ARA。也優選添加或存在一種抗微生物酶，更優選添加或存在兩種或兩種以上抗微生物酶。這些抗微生物酶可能是本發明第一方面中所述那些中的任意抗微生物酶，但優選將是葡糖氧化酶、溶菌酶和磷脂酶中的一種或多種。通常，所述酶將是葡糖氧化酶、溶菌酶和磷脂酶中的兩種(例如前兩種)或者優選將是所有這三種。
動物飼料的補充所述PUFA(s)和/或抗微生物酶可以與飼料物質或成分分開地、各自地或者與其它飼料添加劑一起添加到所述動物飼料組合物中。備選地，或者除此之外，所述PUFA(s)和/或抗微生物酶可以是所述飼料物質之一的一個組成部分。本發明既包括用所述PUFA(s)(以及抗微生物酶，如果必要的話)製備一種飼料組合物，也包括給現有的飼料組合物補充所述PUFA(s)(以及抗微生物酶，如果存在的話)，在這種情況下，所述PUFA(s)可能存在於所述第二個方面的預混合物或添加劑組合物中。
用於向動物飼料(外源性)添加所述PUFA(s)和/或(抗微生物)酶的一種特別優選的方法是，以轉基因植物材料和/或(例如，轉基因)種子的形式添加所述PUFA(s)和/或抗微生物酶中的一種或多種。因此，所述PUFA(s)和/或酶可能已經通過異源基因表達而合成，例如，可以在適宜的植物表達信號的控制下，將編碼所需(抗微生物)酶的基因克隆入植物表達載體中，所述植物表達信號例如是組織特異性啟動子(例如種子特異性啟動子)。同一方法可用於PUFA(s)，這時所述基因編碼參與PUFA生物合成途徑的酶。可將含有基因的表達載體隨後轉化入植物細胞，而通過針對再生成完整植物而對轉化過的細胞進行選擇。可以使這樣獲得的轉基因植物生長並收穫，可以將植物的含有異源(對該植物而言)PUFA(s)和/或抗微生物酶的那些部分包含於所述組合物之一，或原樣包含或經進一步處理之後包含。
此處提及WO-A-91/14772，它公開了在(轉基因)植物中(異源)表達酶的一般方法，包括種子特異性表達酶的方法。異源PUFA(s)和/或抗微生物酶可含於轉基因植物的種子中，或者它可含於其它植物部分中，例如根，莖，葉，木質，花，樹皮和/或果實中。
添加呈轉基因植物材料(例如，含有PUFA(s)和/或抗微生物酶的轉基因種子)形式的PUFA(s)/抗微生物酶可能需要加工該植物材料，以便獲得所述PUFA(s)/抗微生物酶，或者至少改善其利用率。這類加工方法可包括各種機械(例如研磨和/或粉碎)方法或熱機處理(例如擠出或膨脹)。
所述PUFA(s)和/或抗微生物酶可以一定濃度添加到飼料組合物中，該濃度作為食物組成、PUFA(s)和/或抗微生物酶的類型和目標動物種類的函數而變化。
本發明的組合物優選不包含任何抗生素和/或抑球蟲劑。本發明的組合物可能還不含(添加的或補充的)礦物組分(例如鋅和/或碘)和/或抗壞血酸。
儘管所述抗微生物酶和PUFA(s)都可由添加到飼料組合物中的微生物產生，但對於很多情況，(所述生產用)微生物不會被添加到所述飼料中或存在於所述飼料中，或者至少活的(或生存的)生物體，例如細菌，在所述飼料中並不存在。因此，在這種情況下，該組合物不含產生這些化合物中一種或多種化合物的任何微生物(或鏈黴菌屬(Streptomyces)的微生物)。而且，該組合物可以沒有那些在動物體內產生乳酸的微生物(例如，那些乳桿菌屬(Lactobacillus)或腸球菌屬(Enterococcus)的微生物)。通常，在添加所述PUFA(s)以及(需要的話)抗微生物酶之前，將對所述飼料組合物進行加熱以殺滅飼料中存在的任何細菌或者減少其數量。
在一些實施方案中優選的是，將所述或每種PUFA(和任何酶)仍然存在於所述微生物(它產生所述或每種PUFA)內部。因此，所述PUFA可能以微生物細胞的形式(例如生物量)添加。可以將所述細胞與動物飼料(或與一種或多種飼料物質或成分)混合。所述微生物可能不僅產生PUFA而且產生所述酶中的一種或多種。
在一個典型的PUFA生產(通過發酵)方法中，生產的PUFA的量可能是7至10克/千克肉湯(即，溼生物量)。因此，待加入所述飼料組合物中或存在於所述飼料組合物中的肉湯(溼細胞)的量可以這樣計算用70或100乘以所需的PUFA的量(例如，10克肉湯/千克飼料得到的PUFA濃度為0.1克/千克飼料)。如果改為添加或使用乾燥過的生物量，那麼乾燥過的細胞可具有100至200，例如140至180克/千克細胞的PUFA含量，而且為了獲得所述的PUFA量，人們可以用10或20乘以PUFA的量得到乾燥過的細胞的量/千克飼料。
動物飼料的使用本發明的第四個方面涉及一種促進單胃或非反芻動物的生長和/或飼料轉化的方法。該方法包括，給所述動物餵食濃度為每千克飼料從(低於)0.1克到0.0001克的一種或多種PUFAs(或者所述第一方面的飼料組合物或者由所述第三方面製備的組合物)。
合適的動物包括農畜、單胃動物和/或非反芻動物，例如，豬(或小豬)、家禽(例如雛雞，火雞、產卵母雞)、肉用小牛或者水生(例如海洋)動物(例如魚)。
本發明的組合物可能在體內(即，不是在體外)是有活性的，或者只有一旦被攝食或在動物體內時才是有活性的。因為所述組合物可能太幹了，例如它具有不高於10、20、30、40或50％的水含量，因此，所述PUFA可能不是有效的(例如作為一種抗微生物劑)。一旦被攝食和在動物體內(例如在胃或瘤胃中)時，可能就有足夠的液體(或水)使PUFA成為有活性的或有效的，例如一種抗微生物劑。
動物飼料組分本發明的組合物，特別是添加劑或預混合物組合物，可以呈液體或固體形式。如果是一種固體，那麼這可以是粉末、微粒、擠出物或者它可以是顆粒。對於固體形式來說，存在的水量可以低於20、15或者甚至低於10％，例如2至10％、3至8％或者4至7％。所述PUFA可以1-30％，例如2-20％，如3-15％，並且最優選4-14％的量存在(以乾物質為基準)。其餘組分可以包括碳水化合物和/或碳水化合物聚合物(例如澱粉和/或改性澱粉)，例如至少70、80、90或95％，如75-90％。例如，如果所述組合物呈顆粒、微粒或擠出物的形式，那麼它可以具有塗層。因此，在組合物的外部可能有一個或多個塗層，包含一種或多種塗料。如果存在的話，所述塗層(或塗料)可以1-10％，例如2-6％，最優選3-5％的量存在。所述組合物可以具有一種或多種穩定劑(例如甘油和/或山梨醇)和/或一種或多種防腐劑(例如山梨酸鹽和/或苯甲酸鹽)。
如果所述組合物是一種液體，那麼水(或水分)含量將較高。水含量可以高達40、50或60％，例如25-65％，最優選35-55％。如果存在一種穩定劑，它的量可以是45-65％，例如50-60％，最優選52-58％。穩定劑優選是山梨醇和/或甘油。
關於製備顆粒和微粒，特別是基於碳水化合物的酶微粒的說明描述於WO-A-98/54980(國際申請No.PCT/EP98/03327)，其內容併入本文作參考。
所述組合物可以包含一種載體，該載體可包含至少15％的可食用的碳水化合物聚合物。所述載體可呈微粒或粉末的形式。然而，如果所述組合物是一種液體，它可呈溶液或漿料的形式。所述聚合物優選包括葡萄糖或含葡萄糖的單位，儘管它可以含有吡喃葡萄糖單位、直鏈澱粉和/或支鏈澱粉(amylopeptin)。除了澱粉之外，或者作為澱粉的替代物，可以使用葡聚糖、果膠(peptin)或糖原。優選的是，所述組合物(或所述固體載體)的至少15％，例如至少30％、至少40％，如至少60％，最優選至少80％包含所述碳水化合物聚合物。
有關用於動物飼料的含酶組合物的其它細節可見於WO-A-98/55599(國際申請No.PCT/EP98/03328，本文引用的該文件和所有其它文件的內容併入本文作參考)。儘管該文件主要涉及植酸酶，但是其講授同樣適用於其它化合物，特別是酶。
所述第一方面的動物飼料組合物通常將含有一種或多種飼料成分或物質。這些成分和物質是旨在被動物消耗的成分和物質，因此呈適合於動物攝入和營養的形式。因此，這通常將排除人類食物，或者旨在被人消耗的食物或成分。優選的是，所述飼料組合物既是可以食用的又是可以被動物消化的。
適合的是，所述物質和/或成分具有至少80、85、90或95％的乾物質含量。所述組合物(或者物質和/或成分)的蛋白質含量可以有很大變化，但可以是5-20％(如10-15％)，例如蔬菜和/或植物產物或其部分，例如蕎麥、稻、小麥、大麥或玉米。可以提供具有更高蛋白質含量(例如45-95％，如50-80％)的物質或成分，例如花生、家禽羽毛、大豆(或其產品)、葵花(例如葵花籽)或酪蛋白。因此，優選的動物飼料組合物可包含下列中的一種或多種燕麥、豌豆(籽)、花生、大豆、葵花、canola、酪蛋白、椰子、玉米、肉、粟、馬鈴薯、稻、紅花和/或小麥。優選的是，所述組合物(和物質或成分)具有低於30％、25％、20％、15％或者甚至低於10％的粗纖維含量。同樣，鈣含量可以低於2％，例如1％，低於0.5％並且優選低於0.2％。所述(動物飼料組合物)的總磷含量優選是2至0.01％，例如1至0.1％，最優選低於0.5％。
根據待餵養的動物的不同，確切的物質和成分可以變化。一種替代性的組合物可包含下列物質中的一種或多種麵包房廢料、糖用甜菜、啤酒麥芽糟、canola、木薯、玉米、fababean、魚(例如鯷魚或鯡魚粉)、小扁豆、肉和/或粟。
本發明一個方面的優選特徵和特點，如做適當變動，也適用於另一個方面。
現將參照如下實施例以舉例的方式描述本發明，提供這些實施例只是為了闡述本發明而不是對本發明範圍的限制。
實施例花生四烯酸的表徵花生四烯酸(ARA)得自DSM Food Specialties，Agri Ingredients，PO Box 1，2600 MA DELFT，The Netherlands，商標為VEVODAR。這是一種通過培養真菌高山被孢黴得到的微生物油(ARA含量至少為35％)。
抗微生物酶產品的表徵獲得了商品形式的葡糖氧化酶(EC 1.1.3.4)，它是一種能產生過氧化氫的氧化酶，商標為FERMIZYME GOTM1500，得自DSM FoodSpecialties，PO Box 1，2600 MA DELFT，The Netherlands。該酶製品表現的活性為1500 Sarrett單位/克。一個Sarrett單位是這樣的酶量在30℃，pH為5.9的磷酸鹽緩衝液中，過量氧和3.3％葡萄糖一水合物的存在下，在Warburg測壓計中，引起每分鐘吸收10mm3氧的酶量。該酶是由真菌麴黴屬產生的。
獲得了商品形式的得自雞蛋清的溶菌酶，商標為DELVOZYMETM，得自DSM Food Specialties，PO Box 1，2600 MA DELFT，The Netherlands。該產品含20×106Shugar單位/克產品。一個Shugar單位定義為這樣的酶量在25℃，得自Sigma Chemicals的溶壁微球菌(Micrococcuslysodeikticus)懸浮液(0.25毫克/ml)中，在pH6.2和450nm的條件下，引起每分鐘吸光度降低0.001的酶量。
從Alpharma Inc.(Animal Health Division，One Executive Drive，Fort Lee，NJ 07024，USA)以商業途徑獲得了BMD(桿菌肽亞甲基雙水楊酸酯)作為BMD 50，它是一種含有50克活性物質/lb的產品。
如WO96/36244中所述，通過在黑麴黴中生產豬胰PLA2而獲得了磷脂酶。磷脂酶濃度用蛋黃單位(EYU)來定義。一個EYU單位定義為這樣的磷脂酶量在pH8和40℃下，每分鐘從蛋卵磷脂釋放1μmol酸。
從Elanco Animal Health(500 East 96thStreet，Suite125，Indianapolis，IN 46240，USA)以商業途徑獲得了阿維黴素，商標為MaxusTMG200。該產品含有20％活性物質(阿維黴素)。
對比實施例12以及實施例3至5用適合於煎烤的雛雞進行試驗以確定花生四烯酸的最佳濃度。用適合於煎烤的母雞和公雞完成試驗。剛從孵化場到達之後，就將動物隨機分配於40個地板圈中，使每一個圈飼養15隻雛雞。將8個圈分配給每一種處理；因此，每種處理重複8次(每種處理總共120隻雞)。將這些雞圈置於人工加熱、有光照而且通風的雞舍中。氣候條件就像通常使用的那樣。按照正常的免疫接種程序給動物接種。實驗持續到28天齡為止。
該實驗包括如下處理(實施例1-5)(1)基本食物(陰性對照)；(2)基本食物+10毫克抗微生物生長促進劑阿維黴素/千克飼料(陽性對照)；(3)基本食物+花生四烯酸至最終濃度為4毫克/千克飼料；(4)基本食物+花生四烯酸至最終濃度為2毫克/千克飼料；和(5)基本食物+花生四烯酸至最終濃度為1毫克/千克飼料。
將抗生素或花生四烯酸適當地混合到基本食物中。以2.5mm的直徑將所述飼料造粒(在該過程中，顆粒的溫度不超過大約70℃)。不限量地給動物提供飼料，水也是不限量地提供給動物。
所用飼料(基本食物)的組成如下成分含量(％)小麥42黑麥10
大豆粉19全脂烤大豆5菜籽粉7.5大豆分離物2.5玉米面筋粉2.5大豆油2混合動物脂肪 6礦物質，維生素和胺基酸*3.5計算的含量ME適合於煎烤的雛雞(MJ/千克) 12.0粗蛋白(％)22.4粗脂肪(％)10.3可消化的賴氨酸(％)1.06可消化的甲硫氨酸+胱氨酸(％) 0.78*基本食物含有荷蘭作法中常見的維生素和痕量礦物質水平。
沒有向食物中添加抗生素生長促進劑(除了陽性對照之外)或抑球蟲劑。測定體重增量和飼料轉化率。
下表1表示了抗微生物生長促進劑和不同濃度的花生四烯酸對1-28天齡的適合於煎烤的雛雞的體重增量和飼料轉化率的影響。
表1
與陰性對照(僅有基本食物)相比，用4毫克/千克和2毫克/千克的花生四烯酸餵養的適合於煎烤的雛雞顯示出大為改善的效能，用抗微生物生長促進劑(陽性對照)餵養的雛雞也是這樣。甚至最低的ARA濃度(1毫克/千克)也表現出明確的改善。
對比實施例6至10提供這些實施例是為了表明，更高的PUFA濃度表現的改善的效果可以與其它實施例中提供的低得多的PUFAs濃度相比。
用適合於煎烤的公雛雞(Cobb)進行試驗，研究不同濃度的花生四烯酸與抗微生物酶葡糖氧化酶和溶菌酶組合的功效。剛從孵化場到達之後，就將動物隨機分配於30個雞籠中，使每個雞籠飼養16隻雛雞。將六個雞籠分配給每一種處理；因此，每種處理重複六次(每種處理總共96隻雞)。將這些雞籠置於人工加熱、有光照而且通風的雞舍中，使用一種三層雞籠系統。每個雞籠的底面積為0.98m2而且這些雞籠有鐵絲底部。雞舍每天光照24小時。實驗期間，光強逐漸降低。實驗過程中雞舍的溫度也根據實際的方案逐漸降低。試驗期間，將溼度保持在大約為60％。按照正常的免疫接種程序給動物接種以防傳染性支氣管炎和新城病病毒。
實驗持續到28天齡為止。該實驗包括如下處理(實施例6-10)(6)基本食物(陰性對照)；(7)基本食物+20克抗微生物生長促進劑阿維黴素/噸(陽性對照)；(8)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克飼料)+葡糖氧化酶(1,000 Sarret單位/千克飼料)+花生四烯酸至最終濃度為0.5克/千克飼料；(9)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克飼料)+葡糖氧化酶(1000 Sarret單位/千克飼料)+花生四烯酸至最終濃度為1.0克/千克飼料；和(10)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克飼料)+葡糖氧化酶(1000 Sarret單位/千克飼料)+花生四烯酸至最終濃度為2.0克/千克飼料。
將花生四烯酸、抗生素和酶適當地混合到基本食物中。以2.5mm的直徑將所述飼料造粒(在該過程中，顆粒的溫度不超過大約70℃)。不限量地給動物提供飼料，水也是不限量地提供給動物。測定體重增量(BWG)和飼料轉化率(FCR)。
所用飼料(基本食物)的組成如下成分含量(％)小麥 50.0大豆粉 22.6全脂大豆(焙烤的) 5.0木薯 3.99菜籽粉 5.0魚粉 1.0羽毛粉 1.0大豆油 0.3混合動物脂肪 7.0礦物質和維生素預混合物*1.0石灰石 1.24磷酸一鈣 1.25鹽 0.32L-賴氨酸.HCl 0.13D，L-甲硫氨酸 0.16NatugrainTM摻和物 0.01計算的含量為ME適合於煎烤的雛雞(MJ/千克)11.9粗蛋白(％) 21.9粗脂肪(％) 9.8可消化的賴氨酸(％) 1.05可消化的甲硫氨酸+胱氨酸(％)0.78
*基本食物含有荷蘭作法中常見的維生素和痕量礦物質水平。沒有向食物中添加抗生素生長促進劑(除了陽性對照之外)或抑球蟲劑。
下表2表示了不同濃度的花生四烯酸與葡糖氧化酶和溶菌酶組合對體重增量和飼料轉化率的影響。
表2
對於用含有葡糖氧化酶、溶菌酶和花生四烯酸的食物餵養的適合於煎烤的雛雞來說，生長和飼料轉化率得到了改善(P＜0.05)。用最高濃度的花生四烯酸(2.0克/千克，實施例10)獲得的結果等同於關於用抗微生物生長促進劑(陽性對照，實施例7)餵養的雛雞的結果。注意，出乎意料的是，改善的程度與其中PUFA(ARA)濃度降低了(至少五分之四)的那些實驗相似。
對比實施例11和12以及實施例13和14用適合於煎烤的雛雞進行試驗，研究花生四烯酸、溶菌酶和葡糖氧化酶單獨的或者組合的功效。用在地板圈中餵養的適合於煎烤的雛雞進行試驗。剛從孵化場到達之後，就將動物隨機分配於32個圈中，使每一個圈有20隻雛雞。將八個圈分配給每一種處理。因此，每種處理重複八次(每種處理160個動物)。將這些圈置於人工加熱、有光照而且通風的雞舍中。保持氣候和衛生條件類似於實踐中通常使用的那些條件。按照正常的免疫接種程序給動物接種。實驗持續到35天齡為止。
該實驗包括如下處理(實施例11至14)(11)基本食物(陰性對照)；(12)基本食物+20克抗微生物生長促進劑阿維黴素/噸(陽性對照)；(13)基本食物+花生四烯酸至最終濃度為4毫克/千克；和(14)基本食物+溶菌酶(100,000 Shugar單位/千克飼料)+葡糖氧化酶(1,000 Sarret單位/千克飼料)+花生四烯酸至最終濃度為4毫克/千克。
將花生四烯酸、抗微生物生長促進劑和酶適當地混合到基本食物中。然後在不加蒸汽的條件下將所述飼料造粒。不限量地給動物提供飼料和水。測定體重增量和飼料轉化率。
所用飼料(基本食物)的組成如下成分含量(％)小麥61大豆粉 28大豆油 1混合動物脂肪6礦物質、維生素、胺基酸 4計算的含量為ME(MJ/千克) 12.8粗蛋白(％) 21.0粗脂肪(％) 9.0沒有向食物中補充抗生素生長促進劑(除了陽性對照之外)或抑球蟲劑。
下表3表示了單獨或者組合的花生四烯酸、溶菌酶和葡糖氧化酶對1至35天齡的適合於煎烤的雛雞的體重增量和飼料轉化率的影響。
表3
用花生四烯酸、溶菌酶和葡糖氧化酶的組合物餵養的適合於煎烤的雛雞表現出體重增量和飼料轉化率的改善。用含有抗微生物生長促進劑的食物餵養的雛雞表現出很大的改善，而僅僅給予花生四烯酸的雛雞得到了良好的改善(在低濃度的花生四烯酸的情況下，後一種改善特別出乎意料)。
對比實施例15和16以及實施例17至22用雄性和雌性的適合於煎烤的雛雞進行試驗以確定不同濃度的花生四烯酸與不同的酶組合的功效。剛從孵化場到達之後，就將動物隨機分配於64個底板圈中，使每一個圈有15隻雛雞。將八個圈分配給每一種處理。因此，每種處理重複八次(每種處理120隻雛雞)。將這些圈置於人工加熱、有光照而且通風的雞舍中。氣候條件就像通常使用的那樣。按照正常的免疫接種程序給動物接種。實驗進行到28天齡為止。
該實驗包括如下處理(實施例15至22)(15)基本食物(陰性對照)；(16)基本食物+10毫克/千克的抗微生物生長促進劑阿維黴素(陽性對照)；(17)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克)+葡糖氧化酶(1,000 Sarret單位/千克)+花生四烯酸至總濃度為4毫克/千克；
(18)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克)+葡糖氧化酶(200 Sarret單位/千克)+花生四烯酸至總濃度為4毫克/千克；(19)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克)+葡糖氧化酶(100 Sarret單位/千克)+花生四烯酸至總濃度為4毫克/千克；(20)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克)+磷脂酶(500單位/千克)+花生四烯酸至最終濃度為4毫克/千克；(21)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克)+磷脂酶(500單位/千克)+花生四烯酸至最終濃度為2毫克/千克；和(22)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar單位/千克)+葡糖氧化酶(100 Sarret單位/千克)+花生四烯酸至最終濃度為2毫克/千克。
將抗微生物生長促進劑、花生四烯酸和酶適當地混合到基本食物中。以2.5mm的直徑將所述飼料造粒而且在該過程中，顆粒的溫度不超過大約70℃。不限量地給動物提供飼料，水也是不限量地提供給動物。測定體重增量(BWG)和飼料轉化率(FCR)。
所用飼料(基本食物)的組成如下成分含量(％)小麥42黑麥10大豆粉 19全脂大豆(焙烤的)5菜籽粉 7.5大豆分離物 2.5玉米面筋粉 2.5大豆油 2混合動物脂肪6
礦物質，維生素和胺基酸*3.5計算的含量為ME適合於煎烤的雛雞(MJ/千克)12.0粗蛋白(％) 22.4粗脂肪(％) 10.3可消化的賴氨酸(％) 1.06可消化的甲硫氨酸+胱氨酸(％)0.78*所述食物含有荷蘭作法中常見的維生素和痕量礦物質水平。沒有向食物中添加抗生素生長促進劑(除了陽性對照之外)或抑球蟲劑。
下表4表示了抗微生物生長促進劑和不同組合的花生四烯酸和酶對1-28天齡的適合於煎烤的雛雞的體重增量和飼料轉化率的影響。
表4
結果表明，即使在只有低濃度的花生四烯酸(和一種或多種抗微生物酶)的情況下，溶菌酶、葡糖氧化酶和花生四烯酸的組合在改善體重增量和飼料轉化率方面也是有效的。磷脂酶可以代替花生四烯酸和葡糖氧化酶(的一部分)，但是將所有產品組合在一起可以表現出對其它任何處理方式進一步的微小改善。
權利要求
1.一種動物飼料組合物，每千克該動物飼料組合物包含從低於0.1至0.0001克的一種多不飽和脂肪酸(PUFA)。
2.根據權利要求1的動物飼料組合物，每千克飼料包含0.05到0.0001克的一種PUFA。
3.根據權利要求1或2的動物飼料組合物，其中所述PUFA包含一種n-3或n-6 C18、C20或C22 PUFA和/或是微生物、藻類、單細胞或植物來源的。
4.根據前述任一權利要求的組合物，其中所述PUFA呈游離脂肪酸、鹽、脂肪酸酯、磷脂或者甘油單酯、二酯或三酯的形式。
5.根據前述任一權利要求的組合物，其中所述PUFA包括花生四烯酸(ARA)或者存在於一種油中。
6.根據前述任一權利要求的組合物，它進一步包含一種抗微生物酶，任選包含至少兩種抗微生物酶。
7.根據權利要求6的組合物，其中所述抗微生物酶是一種抗細菌酶並且任選包括葡糖氧化酶、巰基氧化酶、黃嘌呤氧化酶、過氧化物酶、溶菌酶、β-葡聚糖酶和/或磷脂酶。
8.根據權利要求6的組合物，其中所述酶中的至少一種(a)能夠破壞細菌的細胞壁；(b)能夠產生一種對細菌有毒的化合物；(c)能夠除去細菌的一種或多種必需營養物；和/或(d)能夠使生長所必需的一種或多種酶失活。
9.根據權利要求6-8任一項的組合物，其中所述抗微生物酶是溶菌酶、氧化酶和磷脂酶中的兩種或更多種並且任選是所有這三種。
10.根據權利要求6-9任一項的組合物，其中所述抗微生物酶得自動物、動物產品、植物、植物產品、藻類或藻類產品或者微生物和/或所述抗微生物酶是微生物來源的或者是重組蛋白質。
11.根據權利要求6-10任一項的組合物，其中所述抗微生物酶得自微生物、由微生物產生或存在於微生物中，所述微生物例如是細菌、酵母或(絲狀)真菌。
12.根據權利要求11的組合物，其中所述微生物是鏈黴菌屬(Streptomyces)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、埃希氏菌屬(Escherichia)、酵母屬(Saccharomyces)、克魯維酵母屬(Kluyveromyces)、漢遜酵母屬(Hansenula)、畢赤酵母屬(Pichia)、Yarrowia、假絲酵母屬(Candida)、麴黴屬(Aspergillus)、木黴屬(Trichoderma)、青黴屬(Penicillium)、毛黴屬(Mucor)、鐮孢屬(Fusarium)或腐質黴屬(Humicola)的微生物。
13.根據權利要求12的組合物，其中所述微生物是淺青紫鏈黴菌(Streptomyces lividans)、大腸埃希氏菌(Escherichia coli)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、乳酸克魯維酵母(Kluyveromyceslactis)、黑麴黴(Aspergillus niger)或高山被孢黴(Mortierellaalpina)。
14.根據權利要求6-13任一項的組合物，其中所述抗微生物酶含於植物材料中，所述植物材料任選得自轉基因植物。
15.根據權利要求14的組合物，其中所述抗細菌酶葡糖氧化酶和/或溶菌酶含於轉基因植物的種子中。
16.根據權利要求6-16任一項的組合物，它包含10-10,000Sarrett單位的葡糖氧化酶/千克飼料和/或1,000-10,000,000Shugar單位的溶菌酶/千克飼料和/或5-5,000蛋黃單位的磷脂酶/千克飼料。
17.根據權利要求6-16任一項的組合物，它包含0.05-50毫克葡糖氧化酶蛋白質/千克飼料和/或0.044-44毫克溶菌酶蛋白質/千克飼料和/或0.005-5.0毫克磷脂酶蛋白質/千克飼料。
18.一種用於動物飼料的添加劑或預混合物組合物，每千克組合物包含100-0.001克的一種PUFA。
19.一種製備動物飼料組合物的方法，該方法包括，將一種PUFA與一種或多種飼料物質或成分混合，或者在一種動物飼料中添加一種PUFA，使每千克動物飼料組合物中PUFA的濃度為低於0.1下至0.001克。
20.根據權利要求19的組合物，其中所述PUFA得自天然(例如植物或海洋)來源或者是由單細胞或微生物來源生產的。
21.根據權利要求19或20的組合物，其中所述PUFA是由真菌、任選是毛黴目(Mucorales)屬的真菌生產的。
22.根據權利要求19-21任一項的組合物，其中所述PUFA是由被孢黴屬(Mortierella)的真菌、例如高山被孢黴(M.alpina)生產的。
23.一種改善單胃或非反芻動物的生長和/或飼料轉化的方法，該方法包括，給所述動物餵食一種每千克組合物含有低於0.1到0.0001克的一種PUFA的組合物、一種如權利要求1至17任一項所定義的組合物或者一種可按照權利要求19-22的方法製備的組合物。
24.根據權利要求23的方法，其中所述動物是豬、家禽(雛雞，火雞、產卵母雞)、肉用小牛或水生動物。
全文摘要
公開了在單胃和/或非反芻動物的動物飼料中應用低濃度的一種或多種PUFA以改善生長和飼料轉化率。所述濃度可以比本技術領域預期的濃度低得多，即，0.1－0.0001克/千克飼料，但仍然是有效的。這就能使農場主在飼料中使用低濃度的PUFA，因而降低飼料成本。所述飼料中也可以存在一種或多種抗微生物酶。
文檔編號A61K31/20GK1545383SQ02816260
公開日2004年11月10日 申請日期2002年7月22日 優先權日2001年7月20日
發明者A·K·奇斯, A K 奇斯 申請人:Dsm Ip資產有限公司