通过施用草料和藻类食料来增加牛肉制品中Ω‑3脂肪酸水平的方法与流程

文档序号:11281410阅读:329来源:国知局



背景技术:

消费者对高ω-3脂肪酸(“ω-3类”)牛肉制品的需求正日益增长。增加牛肉中ω-3类水平的现有方法通常由常见的肥育场条件下向牛饲喂全藻(例如,裂殖壶菌属(schizochytrium)或微拟球藻属(nannochloropsis))组成。在这些条件下,藻类通常与常规肥育场成分如谷物和收获的饲草(例如,玉米、小麦、大麦、玉米蛋白饲料、湿或干酒糟(ddg)和/或铡碎干草)混合。

向牛饲喂多不饱和脂肪酸(pufa)(包括ω-3类)高的藻的有效性取决于以下几种因素:藻的细胞外壁强度、动物瘤胃中的酸性环境、藻中ω-3类的绝对量和藻中ω-3类相对于食料(即,藻加肥育场成分)总脂肪的量。为了有效增加牛中的ω-3类的水平,细胞外壁必须在牛吃下的大部分藻中保持完整。实际上,细胞壁发挥了使藻中所含pufa(包括ω-3类)微囊化的功能。在不存在这类保护作用的情况下,pufa暴露于牛瘤胃中的游离氢,导致pufa生物氢化成饱和脂肪酸,即,为增加pufa在牛中的存在而实际上将其有力摧毁。尽管在牛吃下的藻的某个部分中细胞壁的降解和/或消化可能不可避免,但细胞壁幸存得越多,pufa(包括ω-3类)可用于牛小肠中吸收得越多。

反刍动物营养学家们熟知,牛中食料的组成决定动物瘤胃中的酸度,并且因此决定瘤胃液及其内容物(例如,酸、细菌等)在瘤胃中降解藻的细胞壁和生物氢化藻中所含pufa(包括ω-3类)的能力。瘤胃的酸度越大,瘤胃中藻将遭遇细胞壁降解及后续的pufa生物氢化的比例越高。尽管牛肉的营养品质相对高,但牛肉不时因其含有的脂质中饱和脂肪酸浓度相对高而遭到批评。这些饱和脂肪酸一般在牛肉中以高于家禽制品或猪肉制品中的浓度存在,原因在于瘤胃内部发生广泛的生物氢化。这是天然的过程,借助该过程,瘤胃内部有机酸的累积阻碍pufa在牛中的存活和随后的吸收。已经随不同食料测量了瘤胃中藻的分解程度,这些食料本身在瘤胃中产生不同程度的酸度。例如,反刍动物营养学家已经计算出,含ddg并且不含全玉米青贮料的肥育场食料的酸度(ph5.8)低于全玉米青贮料替代ddg的相似肥育场食料的酸度(ph5.6)。

牛一般获得可以由例如按干物质重量计约20磅的如谷物、草料、玉米、糖用甜菜等组成的每日食物饲粮。反刍动物营养学家们熟知,如果饲粮的脂肪含量按干物质重量计不超过大约8%,则牛将摄食其整份每日饲粮。如果给定的每日饲粮的脂肪含量是约16%,例如,牛将仅摄食约50%的饲粮。在含有玉米(但是不包含藻)的常见肥育场饲粮中,玉米和其他组分一起在饲粮中产生约6%的脂肪。因此,添加至饲粮时,如果藻饲粮含有超过2%的脂肪,则总饲粮将含有多于约8%的脂肪,并且牛将减少其对整份食物饲粮的每日消耗量。作为结果,阉牛将增重较少并且将在饲喂计划中表现不良。

生产草饲牛肉及消费者对草饲牛肉的需求也日益增长。为了生产草饲牛肉,无论是在草场中和/或在土地上都仅向牛群饲喂草料。如果草场中天然存在的草料不足以进行整年饲喂,牛群可以封闭草饲或可以给予添加至草场或草场的某个部分的草料(例如,干草或青贮料)。

如本文定义,“草料”限于由禾草(一年生和多年生)、非禾本草本植物(例如,豆科植物、芸苔属植物(brassica))、嫩枝叶(browse)或处于营养态(结籽前)的禾谷类作物组成的饲草。如本文所用,用于生产草饲牛肉的“草料”包括,但不限于不包括营养态后收获的谷物或谷粒的草料;符合草料(饲草)美联储营销要求标准(grass(forage)fedmarketingclaimstandard,联邦注册公告72fr58631,http://www.ams.usda.gov/grades-standards/beef/grassfed处可获得)中所述标准的草料;苜蓿块、干草和/或颗粒;大麦干草;百慕大干草(bermudagrasshay);玉米秆干草;整株玉米干草;饲草块(foragecubes)和/或颗粒;禾草块(grasscubes)、干草和/或颗粒;混杂型干叶;豆科干草;粟干草;蜀黍(milo)秆干草;蜀黍-大豆干草;主要混合型禾本科干草;主要混合型豆科干草;燕麦干草;须芒草(owbluestem);花生干草;山黧豆干草;菠萝饲草;大草原干草(prairiehay);稻干草;黑麦干草;小粒谷物干草(smallgrainhay);高粱干草;高粱-苏丹干草;大豆干草;禾杆和/或禾杆干草;苏丹干草;苏丹草干草;干燥甘蔗渣;甘蔗干草;向日葵干草;黑小麦与豌豆干草;黑小麦干草;小麦干草和/或禾杆。

“草料”还包括,但不限于以下结籽前阶段的草料:山黧豆饲草;菠萝饲草;鲜稻饲草;鲜小粒谷物饲草;鲜高粱-苏丹饲草;鲜甘蔗;鲜黑小麦/豌豆饲草;鲜大麦饲草;鲜百慕大草;鲜芸苔饲草;混杂型鲜嫩枝叶;鲜玉米青贮料、饲草和/或茎秆;鲜禾草饲草;混杂型鲜叶;鲜豆科植物饲草;鲜粟饲草;主要混合型鲜禾草饲草;主要混合型鲜豆科饲草;鲜燕麦饲草;鲜花生饲草;鲜黑麦饲草;鲜高粱饲草;鲜大豆饲草;鲜禾杆饲草;鲜苏丹草;鲜甘蔗渣;鲜向日葵;鲜黑小麦饲草;鲜小麦饲草;鲜木本植物;禾草草场;豆科草场;主要混合型禾草草场;主要混合型豆科草场;木本植物;饲用燕麦和/或小麦;大麦青贮料;百慕大青贮料;玉米青贮料和向日葵;米梗青贮料、禾草青贮料;豆科青贮料;粟青贮料;粟/大豆青贮料;蜀黍/大豆青贮料;主要混合型禾草青贮料;主要混合型豆科植物青贮料;燕麦青贮料;花生青贮料;山黧豆青贮料;菠萝饲草;加工的玉米青贮料;稻青贮料;黑麦青贮料;小粒谷物青贮料;高粱青贮料;高粱苏丹青贮料;大豆青贮料;禾杆青贮料;苏丹草青贮料;甘蔗渣青贮料;甘蔗青贮料;向日葵青贮料;甜玉米青贮料;tifton85半干青贮料(haylage);黑小麦青贮料;黑小麦/豌豆青贮料;小麦青贮料。

草料的其它实例是本领域已知的。例如,处于营养(结籽前)阶段的高粱是一种草料。苏丹草是草料的另一个非限制性实例。类似地,在结籽前切割并压捆或切割并制成青贮料的高粱是一种草料。但是,使得结实并作为谷物收获的高粱将不符合本文中的“草料”的定义。



技术实现要素:

通过饲喂补充有ω-3类高的全藻的含有牧草作为主要成分(即,超过食物摄入量的70重量%)的食料,增加牛肉制品中ω-3脂肪酸(“ω-3类”)、尤其二十二碳六烯酸(dha)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic/icosapentaenoicacid,epa)的水平的方法。

附图说明

图1是显示饲喂牧草食料的牛的平均周干物质摄入量(drymaterialintake,dmi)((磅(pounds,lbs)每头动物每天)的曲线,所述牧草食料以1磅藻/天(第0–6周)、1磅以上的藻/天(第7周)或2磅藻/天(第8–9周)补充。

具体实施方式

现在已经发现,包含牧草的补充有全藻(例如,裂殖壶菌属或微拟球藻属)的食料对饲喂牛是有效的。这种食料允许用来生产ω-3含量高的草饲牛肉,同时解决两种独立的消费者需求。已经发现,饲喂这种食料的牛能够吃下更多的全藻,因而与使用增加牛肉中ω-3水平的现有方法所饲喂的牛(即,常见肥育场条件下饲喂全藻的牛)相比,产生含有更高水平ω-3的牛肉制品。因此,新牧草和藻类食料的施用不仅允许产生草饲牛肉,而且就ω-3含量而言,所产生的草饲牛肉优于现有的高ω-3牛肉。

如果牛仅饲以牧草(基于17-25磅干物质,这将带来小于约2%的脂肪),牛将能够随牧草一起采食更多藻并且因而产生含有更高水平ω-3的牛肉。牧草一般含有约2.0%脂肪。例如,如果牛或阉牛平均每日吃下20磅牧草(作为干物质测量)并且如果牧草平均含有2%脂肪,则牛/阉牛将已经吃下0.4磅脂肪。如果牛/阉牛的总脂肪摄入量限于每日总采食量的大约8%,则这种将允许牛/阉牛吃下每天总计1.6磅脂肪。如上文所述,一份全牧草/干草食料含有0.4磅脂肪,留下额外的1.2磅脂肪待添加到藻中。如果藻含有约60%脂肪,则向牛/阉牛饲喂2磅藻将导致牛/阉牛吃下1.2磅脂肪。因此,每天向牛/阉牛饲喂2磅藻加20磅牧草将导致牛/阉牛吃下每天总计约1.6磅脂肪(即,近似最大限量)。

作为另一实例,一些牧草仅含有约1.8%脂肪,并且一些牛/阉牛每天吃下25磅食物(以干物质测量)。在这种情况下,作为每天限量,25磅牧草的8%是2磅脂肪。如果吃下的牧草的类型是1.8%脂肪,则牛/阉牛将吃下牧草中的0.45磅脂肪,留下1.55磅脂肪待增加到藻中。如果藻含有约60%脂肪并且如果每天饲喂2.58磅藻,牛/阉牛将吃下来自藻的1.55磅脂肪加来自牧草的0.45磅脂肪,或确切地2.0磅脂肪(即,在这种情况下近似最大限量)。因此,牛可以每天轻易地吃下2磅至3磅藻,这取决于牛/阉牛采食的总量和牧草中脂肪的百分数(以及藻中脂肪的百分数)。

图1显示饲以补充有大量藻(每天1磅以上,例如,2磅)的牧草食料的牛能够在屠宰之前数周(例如,9周)维持恒定量的每日采食量(表述为干物质摄入量(dmi))。牛在第0–6周饲以每天补充1磅藻的食料牧草,并且随后在第8–9周饲以藻量加倍(即,每天2磅藻)的食料牧草。在第7期间(即,试验结束之前第三周),食料中的藻量逐渐从每天1磅(如第0–6周的食料中那样)增加至每天2磅(如第8–9周的食料中那样)。如图1显示,平均dmi总体上保持恒定并且在食料中的藻量加倍(从每天1磅增至每天2磅)时不下降。另外,发现来自这个实验的草饲牛肉含有高水平的ω-3。来自这个实验的草饲牛肉含有平均63mgepa加dha/113g肉(牛肉馅)。

相比之下,smith的文章(grass-fedvs.grain-fedgroundbeef--nodifferenceinhealthfulness,可获自http://beefmagazine.com/beef-quality/grass-fed-vs-grain-fed-ground-beef-no-difference-healthfulness)已经显示,常规牛肉(玉米饲喂)含有大约5mgdha加epa/100g,并且常规草饲牛肉(无藻)含有大约10mgdha加epa/100g。这两者均是医学上毫无意义的量:mozaffarian等人(plasmaphospholipidlong-chainω-3fattyacidsandtotalandcause-specificmortalityinolderadults:acohortstudy,ann.intern.med.158(7):515-525(2013),可获自http://annals.org/article.aspx?articleid=1671714)已经显示,每日400mgdha加epa在医学上非常有意义,并且加拿大政府推荐每日500mgdha加epa为医学有益的营养。

预计使用本文公开的方法随牧草一起饲喂藻,将产生甚至更大量的dha和epa/客,例如四分之一磅肉饼将含有约200mgdha加epa并且8盎司牛排将含有约200mgdha加epa。因此,消费者将能够在不吃鱼的情况下吃藻饲-草饲牛肉并获得约半数的推荐饮食水平。通过进食由已经饲喂相同藻类(例如,裂殖壶菌属或微拟球藻属)的雌禽产出的禽蛋类,消费者将能够吃到额外的dha和epa。

因此,已经发现,如果向牛饲喂包含牧草加一定量的全藻(例如,裂殖壶菌属或微拟球藻属)的食料,阉牛将相对于肥育场条件下饲喂全藻的牛采食更多的总食物饲粮,因此将吃下更多的藻,并将产生含有更高水平ω-3(例如包括dha和epa)的牛肉制品。在实验性测试中,例如,饲喂牧草加藻的食料的牛每天吃下两磅藻,而在肥育场条件(例如,含有高玉米含量的饲粮)下饲喂全藻的牛每天仅吃下一磅以下的藻。

藻可以例如与牧草组合饲喂牛。另外,可以向饲以例如与牧草组合的藻的牛饲喂一种或多种额外的饲料,任选地与牧草组合,作为屠宰前精粮。精粮可以例如含有高能量成分(例如,马铃薯、糖用甜菜、甘蔗渣、废物和/或糖果产品)和/或淀粉。

可以向牛饲喂牧草或其他饲料(例如,藻类和/或精粮),任选地按组合方式,例如,通过放牧或压捆或作为青贮料或通过本领域共知的其他技术饲喂。

向牛饲喂的食物饲粮设计成在瘤胃中提供5.6和7.0之间的ph。

在优选实施方案中,向牛饲喂的食物饲粮包含少于9%的总脂肪。

在优选实施方案中,总食物饲粮中的藻量在约0.1磅/天和约3磅/天之间,其中食物饲粮的余量是牧草,并且在一些情况下是如上文所述的额外成分,以增加热量摄入量。

在优选实施方案中,向牛饲喂的藻是裂殖壶菌属。

在优选实施方案中,每天向牛饲喂包含约0.1磅至约3磅藻(例如,裂殖壶菌属)的食料,其中食物饲粮的余量是牧草,并且在一些情况下是如上文所述的额外成分。如果选择的藻具有较少脂肪,即,脂质,则可以按比例上调藻量。

本文中援引的全部出版物以其全部内容引入以作参考。

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