专利名称：低pufa浓度的动物饲料的制作方法
技术领域：
本发明涉及低浓度的一种或多种多不饱和脂肪酸(PUFA(s))[例如花生四烯酸]在(单胃和/或非反刍)动物饲料中的应用(例如，每千克动物饲料低于0.1克的PUFA)。已经发现，即使在这些小用量下，PUFA(s)也可以改善猪、家禽、鱼和肉用小牛的生长和饲料转化率。此外，在饲料中也可存在一种或多种(如抗微生物)酶。
背景技术：
为了生产肉、鱼和蛋，使动物(例如猪、家禽、肉用小牛和鱼)充分生长。给这些动物喂食含各种动物和/或植物来源的原料的食物以提供能量和蛋白质。消耗的大多数饲料是由配合饲料工业商业法生产的，但相当一部分是在农场上生产的并直接喂食。饲料中补充了维生素和矿物质以满足动物对这些必需营养物的需要。用工业法生产的酶作饲料添加剂几乎已成为常规的做法。这类酶的例子包括植酸酶、α-淀粉酶、蛋白酶和各种植物细胞壁降解酶例如β-葡聚糖酶、木聚糖内切酶和甘露聚糖酶。这些酶用于改善生长和饲料转化率以及减少由猪、家禽和鱼的粪肥造成的环境污染。然而，饲料成本是动物生产中最重要的成本因素。
在二十世纪五十年代，人们认识到，向动物饲料中添加少量抗生素会在单胃动物中导致改善了的动物工艺结果(例如生长，饲料利用)。现在，常规使用抗生素作为饲料添加剂。这些抗生素对改善生长和饲料转化率的作用方式仍没有被完全理解。这类饲料添加剂的通用术语是生长促进剂，例子包括阿维霉素(avilamycin)、维吉霉素、泰洛星、黄霉菌素和阿伏帕星。
人病原性细菌对抗生素的抗性正迅速提高。这已使患细菌感染的病人更难治愈。很多专家指责抗生素在动物饲料中的广泛应用，因为会加速对各种抗生素的抗性的积累。这已导致欧盟发出禁止大多数抗生素作为生长促进剂在动物饲料中使用的禁令。现在，在欧盟范围内，只有少数几种生长促进剂仍允许使用。欧盟以外的其它国家有可能将由于消费者和卫生组织以及商业利益的压力而效仿该禁令。因此，饲料工业对具有生长促进效果而没有任何对人的治疗用途的天然添加剂特别关注。
如WO-A-00/21381中所述，作为在动物饲料中使用抗生素的替代方式，已经探索了两种抗微生物酶和一种PUFA组合在一起的应用。WO-A-00/21381提出了使用两种不同的抗微生物酶和浓度为0.1克-1000克/千克动物饲料的一种PUFA。现已出乎意料地发现，即使(在动物饲料中的)更低的PUFA浓度，在WO-A-00/21381中公开的浓度以下，仍然是有效的，而且对动物是有益的。
鉴于消费者和卫生组织等的要求，农场主和配合饲料工业都希望以得到准许的方式，以最小的成本获得最佳生长和饲料转化率。然而，降低动物饲料中添加剂(例如PUFA)的浓度不会显著降低功效这一发现绝不是显而易见的。
发明描述本发明基于这样的发现，即，可以使用比以前所述的那些浓度更低浓度的PUFA来实现生长和饲料转化率的相同或相似的改善(正如以前公开过的较高浓度那样)。这意味着，可使用较少的PUFA实现相似的效果，导致动物饲料组合物成本的降低和任何可能的副作用的减少。
PUFA的效果可以通过向本发明组合物中添加一种或多种抗微生物酶而得以提高。所述PUFA和酶可能协同作用而导致比任一组分单独作用时生长和饲料转化方面更大的改善。
本发明的第一个方面涉及一种适用于单胃或非反刍动物的动物饲料组合物，该组合物包含从低于(即，不多于)0.1下至0.0001克PUFA/千克饲料。一般而言，所述组合物将包含0.08、0.07或0.05至0.001或0.0001克PUFA/千克饲料。优选0.02、0.01或0.005至0.002克PUFA/千克饲料，更优选0.01至0.004或0.001克PUFA/千克饲料。
这些量是指存在的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，那么可以相应地计算存在(或添加)的油的量，例如通过用PUFA的量乘以100/X，其中X是油中PUFA的(重量)百分数。所以，举例来说，对于30或35至40、45或50％的PUFA含量，可添加的油的量可以相应地变化。因此，所述的油可以是从0.33或0.25下至0.00033或0.00025克/千克饲料。以相同的基准，使用关于前一自然段中PUFA量的数值，可以计算其它的量和中间范围。
PUFA的量优选是这样的，它可以改善动物的生长(例如，体重的增长)和/或饲料转化率。
多不饱和脂肪酸(PUFAs)所述的PUFA既可以是单一的PUFA也可以是两种或更多种不同的PUFAs。如果有两种或更多种PUFAs，那么或者每种PUFA或者所有PUFAs的总量在规定量的范围内(例如，不多于0.1克/千克饲料的总PUFA含量)。所述或每种PUFA可以是n-3或n-6家族的。它优选是一种C18、C20或C22 PUFA或者是一种具有至少18个碳原子和三个双键的PUFA。所述PUFA(s)可以游离脂肪酸、盐的形式、作为脂肪酸酯(例如甲酯或乙酯)、作为磷脂和/或以甘油单酯、二酯或三酯的形式提供。
合适的(n-3和n-6)PUFAs包括二十二碳六烯酸(DHA，226Ω3)，适当的是得自藻类或真菌，例如(沟鞭藻)Crypthecodinium或者(真菌)破囊壶菌属(Thraustochytrium)；γ-亚麻酸(GLA，183Ω6)；α-亚麻酸(ALA，183Ω3)；共轭亚油酸(十八碳二烯酸，CLA)；二高-γ-亚麻酸(DGLA，203Ω6)；花生四烯酸(ARA，204Ω6)；和二十碳五烯酸(EPA，205Ω3)。
优选的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-亚油酸(GLA)。特别优选ARA。
所述PUFAs可以得自天然(例如，植物或海洋)来源或者可以由单细胞或微生物来源衍生或产生。因此，所述PUFA可以是(或得自)微生物、藻类或植物源(或来源)的。特别是，所述PUFA可以由细菌、真菌或酵母生产。真菌是优选的，优选是毛霉目(Mucorales)的真菌，例如，被孢霉属(Mortierella)、须霉属(Phycomyces)、布拉霉属(Blakeslea)、曲霉属(Aspergillus)、破囊壶菌属、腐霉属(Pythium)或虫霉属(Entomophthora)。ARA的优选来源是得自高山被孢霉(Mortierellaalpina)、三孢布拉霉(Blakeslea trispora)、土曲霉(Aspergillusterreus)或Pythium insidiosum。藻类可以是沟鞭藻和/或包括紫球藻属(Porphyridium)、菱形藻属(Nitszchia)或Crypthecodinium(例如Crypthecodinium cohnii)。酵母包括毕赤酵母属(Pichia)或酵母属(Saccharomyces)的那些酵母，例如Pichia ciferii。细菌可以是丙酸杆菌属(Propionibacterium)的细菌。
所述PUFA(s)可以一种(例如食用的)油的形式存在于或加到所述组合物中。该油可以是液体(在室温下)。该油也可以是微生物的(例如单细胞)油。包含ARA的合适的油可得自DSM N.V.，Wateringseweg 1，P.O.Box 1，2600 MA Delft，The Netherlands，商标为VEVODARTM。另一种可商购的(ARA)油是ARASCOTM，得自Martek Corporation，6480 DobbinRoad，Columbia，MD 21045，美国。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，商标为EPAXTM)。
植物油包括黑加仑子油、琉璃苣油和报春花油(primrose oil)，而且往往含有Ω6 PUFA，例如GLA。它们还包括橄榄油、向日葵油和大豆油、大豆花油，例如烹饪用油和/或色拉油。
一些文献描述了粗PUFA油的生产。含有ARA的微生物油公开于WO-A-92/13086(Martek)，含有EPA的微生物油公开于WO-A-91/14427(Martek)，含有DHA的微生物油公开于WO-A-91/11918(Martek)。从微生物来源提取PUFA油的各种方法可见于WO-A-97/36996和WO-A-97/37032(两者都是Gist-Brocades)。制备含有ARA、DHA和EPA的油的方法也公开于WO-A-92/12711(Martek)。
在所述油中，优选的是大部分PUFA(s)呈甘油三酯的形式。于是，优选至少50％、例如至少60％，或者更优选至少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％、优选至少90％，更优选至少95％或98％。在这些甘油三酯中，优选至少40％、例如至少50％，而且更优选至少60％的PUFA存在于甘油的α位(存在于甘油三酯主链中)，也称为在1或3位。优选的是，至少20％、例如至少30％，更优选至少40％的PUFA(s)在β(2)位。
微生物油可以是一种粗油。它可能已经从微生物或单细胞、藻类提取出来，例如通过使用一种溶剂，如超临界二氧化碳、己烷或异丙醇。
酶所述饲料组合物也可以包含一种或多种抗微生物酶。在本发明一个优选的实施方案中，所述组合物包含两种或两种以上的抗微生物酶。
优选地，所述抗微生物酶中的一种或多种是抗细菌酶。这些酶可能是不同类型的和/或可能具有不同的活性。它们可以减少微生物可获得的必须营养物的量。
一种(例如第一种)酶可能能够破坏细菌的细胞壁。该酶可能是一种可以攻击或降解肽聚糖的酶。例如，该酶可能能够裂解肽聚糖。用于该目的的一种优选的酶是溶菌酶。该(第一种)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，更优选15,000或25,000至100,000或500,000 Shugar单位/千克动物饲料的浓度存在。优选的是，该第一种酶可以一定的重量存在，例如，如果使用母鸡蛋清溶菌酶，在动物饲料中给出的最终浓度为0.04-44毫克/千克饲料，优选0.2或0.4至6.7或20毫克/千克饲料，更优选0.8或1.1至4.4或10(例如1至5)毫克/千克饲料。
所述第二种酶可能能够产生一种对细菌有毒的化合物。这可能是与细胞壁可被第一种酶破坏或降解的细菌相同或不同的细菌。所述化合物优选是一种过氧化物，例如过氧化氢。因此优选的酶是氧化酶。特别优选的是葡糖氧化酶。该第二种酶可以一定的浓度存在，给出10至10,000，优选25或100至1,500或5,000，更优选50或200至1,000或2,500Sarrett U/千克动物饲料。优选的是，该第二种酶可以一定的重量存在，例如，如果使用一种(例如黑曲霉衍生的)葡糖氧化酶，给出在动物饲料中的最终浓度为0.05至50毫克/千克饲料，优选0.08或0.13至7.5或25毫克/千克饲料，更优选或0.25或0.5至5.0或10毫克/千克饲料。
第三种酶或其它酶可能是一种脂肪酶，例如一种对细菌有毒的磷脂酶。该第三种酶可以一定的浓度存在，给出5至5,000，优选10或25至2,500或4,000，更优选50或100至1,000或700(蛋黄)单位/千克动物饲料。优选的是，该第三种酶可以一定的重量存在，例如，如果使用猪胰PLA2(例如在黑曲霉中产生的)，给出在动物饲料中的最终浓度为0.005至5毫克/千克饲料，优选0.01至0.025至2.5或4毫克/千克饲料，更优选0.05或0.1至1.0或0.7毫克/千克饲料。
所述酶可以如下方式起抗微生物剂的作用a)破坏细胞壁；b)产生毒性化合物；c)除去必需营养物；或d)使生长所必需的酶失活。
上述每一点将被依次讨论。
a)对于真菌、酵母、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌来说，微生物细胞壁结构是不同的。为破坏这些不同类型的微生物的细胞壁，人们可需要不同的酶。例如，真菌和酵母细胞壁可以被甘露聚糖酶、壳多糖酶和/或β-葡聚糖酶破坏。然而，细菌细胞壁由于不同类型的结构而对这些酶不敏感。革兰氏阳性生物具有被某种蛋白质覆盖的肽聚糖层，但基本上仅由肽聚糖组成。该底物可以被溶菌酶(1，4-b-乙酰基胞壁质酶)降解。这可以将N-乙酰基胞壁酸的C1和N-乙酰基葡糖胺的C-4之间的肽聚糖裂解。
在革兰氏阴性菌中，所述肽聚糖层被紧密的脂多糖-蛋白质-二价阳离子-磷脂层覆盖。该层可以阻碍溶菌酶在革兰氏阴性菌中的效能。能破坏该紧密的脂多糖层的作用剂通过使该酶接近肽聚糖层而刺激溶菌酶的作用。
b)氧化酶能够产生对大多数微生物致死性的过氧化氢。例如，葡糖氧化酶催化葡萄糖向葡糖酸和过氧化氢的转化。乳中存在的黄嘌呤氧化酶也能产生过氧化氢。
可以通过酶促法产生的其它抗微生物化合物包括hypothiocyanate(由乳过氧化物酶产生)、氯胺(由髓过氧物酶产生)、游离脂肪酸(由脂肪酶产生)、多不饱和脂肪酸、溶血磷脂酰胆碱(由磷脂酶A2产生)和木糖醇-5-磷酸酯(由木糖醇磷酸化酶产生)。然而，该列举决非穷举。
c)可以通过一种氧化酶(例如葡糖氧化酶)从培养基中除去氧。氧的完全脱除阻止了需氧微生物的生长。
d)可借助其它酶使微生物生长所必需的酶失活。例如，巯基氧化酶可能能够使那些活性取决于活性巯基的酶失活。
所有这些抗微生物酶可以在工业规模上生产和/或可能是重组的。溶菌酶是可商购的，分离自蛋清，或者可以是重组的。所述酶可以是天然产生的或者可以是其一种(例如，重组的)变体或突变体。
所述抗细菌酶优选是重组法生产的，例如，通过在适宜的生物体中表达一种异源基因或cDNA，或者通过适宜的内源基因的同源(超量)表达。例如，已经在重组系统中超量表达了葡糖氧化酶基因(WO-A-89/12675，Chiron)。通过基因在黑曲霉(Aspergillus niger)中的表达，可以重组法表达溶菌酶(得自蛋清)(Archer，D.B.等，Bio/Technology 8741-745(1990)。还可使用溶菌酶突变体(通过蛋白质工程生产的)，它们可能具有更好的热稳定性和/或更强的抗微生物作用。
本发明的第二个方面涉及一种待加入一种或多种可食用的饲料物质或成分的预混合物或添加剂组合物，例如用于制备一种(所述第一方面的)饲料组合物或者用于添加入已有的饲料中以形成一种(所述第一方面的)饲料组合物。这可能在所述组合物中包含1.0(或100)至0.001(或0.1)克/千克的PUFA(s)。优选的是，所述添加剂或预混合物包含的PUFA(或其它组分，例如酶)是饲料的10至1000，例如25或50至750，优选75或100至250或500倍。这是因为，制备所述动物饲料时，所述预混合物可以被“稀释”10至1,000倍(于是，所述预混合物占最终饲料的10％至0.1％)。所述预混合物可以呈微粒或颗粒的形式。
本发明的第三个方面涉及一种制备动物饲料组合物的方法，该方法包括，向一种动物饲料或者向一种或多种可食用的饲料物质或成分中添加(或补充)一种或多种PUFA(s)，得到每千克饲料从(低于)0.1到0.0001克的(最终)浓度。通常，所述PUFA(s)将以关于第一方面所述的浓度存在。
添加的PUFA可能是本发明第一方面中所述那些中的任意PUFA，但通常会是ARA。也优选添加或存在一种抗微生物酶，更优选添加或存在两种或两种以上抗微生物酶。这些抗微生物酶可能是本发明第一方面中所述那些中的任意抗微生物酶，但优选将是葡糖氧化酶、溶菌酶和磷脂酶中的一种或多种。通常，所述酶将是葡糖氧化酶、溶菌酶和磷脂酶中的两种(例如前两种)或者优选将是所有这三种。
动物饲料的补充所述PUFA(s)和/或抗微生物酶可以与饲料物质或成分分开地、各自地或者与其它饲料添加剂一起添加到所述动物饲料组合物中。备选地，或者除此之外，所述PUFA(s)和/或抗微生物酶可以是所述饲料物质之一的一个组成部分。本发明既包括用所述PUFA(s)(以及抗微生物酶，如果必要的话)制备一种饲料组合物，也包括给现有的饲料组合物补充所述PUFA(s)(以及抗微生物酶，如果存在的话)，在这种情况下，所述PUFA(s)可能存在于所述第二个方面的预混合物或添加剂组合物中。
用于向动物饲料(外源性)添加所述PUFA(s)和/或(抗微生物)酶的一种特别优选的方法是，以转基因植物材料和/或(例如，转基因)种子的形式添加所述PUFA(s)和/或抗微生物酶中的一种或多种。因此，所述PUFA(s)和/或酶可能已经通过异源基因表达而合成，例如，可以在适宜的植物表达信号的控制下，将编码所需(抗微生物)酶的基因克隆入植物表达载体中，所述植物表达信号例如是组织特异性启动子(例如种子特异性启动子)。同一方法可用于PUFA(s)，这时所述基因编码参与PUFA生物合成途径的酶。可将含有基因的表达载体随后转化入植物细胞，而通过针对再生成完整植物而对转化过的细胞进行选择。可以使这样获得的转基因植物生长并收获，可以将植物的含有异源(对该植物而言)PUFA(s)和/或抗微生物酶的那些部分包含于所述组合物之一，或原样包含或经进一步处理之后包含。
此处提及WO-A-91/14772，它公开了在(转基因)植物中(异源)表达酶的一般方法，包括种子特异性表达酶的方法。异源PUFA(s)和/或抗微生物酶可含于转基因植物的种子中，或者它可含于其它植物部分中，例如根，茎，叶，木质，花，树皮和/或果实中。
添加呈转基因植物材料(例如，含有PUFA(s)和/或抗微生物酶的转基因种子)形式的PUFA(s)/抗微生物酶可能需要加工该植物材料，以便获得所述PUFA(s)/抗微生物酶，或者至少改善其利用率。这类加工方法可包括各种机械(例如研磨和/或粉碎)方法或热机处理(例如挤出或膨胀)。
所述PUFA(s)和/或抗微生物酶可以一定浓度添加到饲料组合物中，该浓度作为食物组成、PUFA(s)和/或抗微生物酶的类型和目标动物种类的函数而变化。
本发明的组合物优选不包含任何抗生素和/或抑球虫剂。本发明的组合物可能还不含(添加的或补充的)矿物组分(例如锌和/或碘)和/或抗坏血酸。
尽管所述抗微生物酶和PUFA(s)都可由添加到饲料组合物中的微生物产生，但对于很多情况，(所述生产用)微生物不会被添加到所述饲料中或存在于所述饲料中，或者至少活的(或生存的)生物体，例如细菌，在所述饲料中并不存在。因此，在这种情况下，该组合物不含产生这些化合物中一种或多种化合物的任何微生物(或链霉菌属(Streptomyces)的微生物)。而且，该组合物可以没有那些在动物体内产生乳酸的微生物(例如，那些乳杆菌属(Lactobacillus)或肠球菌属(Enterococcus)的微生物)。通常，在添加所述PUFA(s)以及(需要的话)抗微生物酶之前，将对所述饲料组合物进行加热以杀灭饲料中存在的任何细菌或者减少其数量。
在一些实施方案中优选的是，将所述或每种PUFA(和任何酶)仍然存在于所述微生物(它产生所述或每种PUFA)内部。因此，所述PUFA可能以微生物细胞的形式(例如生物量)添加。可以将所述细胞与动物饲料(或与一种或多种饲料物质或成分)混合。所述微生物可能不仅产生PUFA而且产生所述酶中的一种或多种。
在一个典型的PUFA生产(通过发酵)方法中，生产的PUFA的量可能是7至10克/千克肉汤(即，湿生物量)。因此，待加入所述饲料组合物中或存在于所述饲料组合物中的肉汤(湿细胞)的量可以这样计算用70或100乘以所需的PUFA的量(例如，10克肉汤/千克饲料得到的PUFA浓度为0.1克/千克饲料)。如果改为添加或使用干燥过的生物量，那么干燥过的细胞可具有100至200，例如140至180克/千克细胞的PUFA含量，而且为了获得所述的PUFA量，人们可以用10或20乘以PUFA的量得到干燥过的细胞的量/千克饲料。
动物饲料的使用本发明的第四个方面涉及一种促进单胃或非反刍动物的生长和/或饲料转化的方法。该方法包括，给所述动物喂食浓度为每千克饲料从(低于)0.1克到0.0001克的一种或多种PUFAs(或者所述第一方面的饲料组合物或者由所述第三方面制备的组合物)。
合适的动物包括农畜、单胃动物和/或非反刍动物，例如，猪(或小猪)、家禽(例如雏鸡，火鸡、产卵母鸡)、肉用小牛或者水生(例如海洋)动物(例如鱼)。
本发明的组合物可能在体内(即，不是在体外)是有活性的，或者只有一旦被摄食或在动物体内时才是有活性的。因为所述组合物可能太干了，例如它具有不高于10、20、30、40或50％的水含量，因此，所述PUFA可能不是有效的(例如作为一种抗微生物剂)。一旦被摄食和在动物体内(例如在胃或瘤胃中)时，可能就有足够的液体(或水)使PUFA成为有活性的或有效的，例如一种抗微生物剂。
动物饲料组分本发明的组合物，特别是添加剂或预混合物组合物，可以呈液体或固体形式。如果是一种固体，那么这可以是粉末、微粒、挤出物或者它可以是颗粒。对于固体形式来说，存在的水量可以低于20、15或者甚至低于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％，并且最优选4-14％的量存在(以干物质为基准)。其余组分可以包括碳水化合物和/或碳水化合物聚合物(例如淀粉和/或改性淀粉)，例如至少70、80、90或95％，如75-90％。例如，如果所述组合物呈颗粒、微粒或挤出物的形式，那么它可以具有涂层。因此，在组合物的外部可能有一个或多个涂层，包含一种或多种涂料。如果存在的话，所述涂层(或涂料)可以1-10％，例如2-6％，最优选3-5％的量存在。所述组合物可以具有一种或多种稳定剂(例如甘油和/或山梨醇)和/或一种或多种防腐剂(例如山梨酸盐和/或苯甲酸盐)。
如果所述组合物是一种液体，那么水(或水分)含量将较高。水含量可以高达40、50或60％，例如25-65％，最优选35-55％。如果存在一种稳定剂，它的量可以是45-65％，例如50-60％，最优选52-58％。稳定剂优选是山梨醇和/或甘油。
关于制备颗粒和微粒，特别是基于碳水化合物的酶微粒的说明描述于WO-A-98/54980(国际申请No.PCT/EP98/03327)，其内容并入本文作参考。
所述组合物可以包含一种载体，该载体可包含至少15％的可食用的碳水化合物聚合物。所述载体可呈微粒或粉末的形式。然而，如果所述组合物是一种液体，它可呈溶液或浆料的形式。所述聚合物优选包括葡萄糖或含葡萄糖的单位，尽管它可以含有吡喃葡萄糖单位、直链淀粉和/或支链淀粉(amylopeptin)。除了淀粉之外，或者作为淀粉的替代物，可以使用葡聚糖、果胶(peptin)或糖原。优选的是，所述组合物(或所述固体载体)的至少15％，例如至少30％、至少40％，如至少60％，最优选至少80％包含所述碳水化合物聚合物。
有关用于动物饲料的含酶组合物的其它细节可见于WO-A-98/55599(国际申请No.PCT/EP98/03328，本文引用的该文件和所有其它文件的内容并入本文作参考)。尽管该文件主要涉及植酸酶，但是其讲授同样适用于其它化合物，特别是酶。
所述第一方面的动物饲料组合物通常将含有一种或多种饲料成分或物质。这些成分和物质是旨在被动物消耗的成分和物质，因此呈适合于动物摄入和营养的形式。因此，这通常将排除人类食物，或者旨在被人消耗的食物或成分。优选的是，所述饲料组合物既是可以食用的又是可以被动物消化的。
适合的是，所述物质和/或成分具有至少80、85、90或95％的干物质含量。所述组合物(或者物质和/或成分)的蛋白质含量可以有很大变化，但可以是5-20％(如10-15％)，例如蔬菜和/或植物产物或其部分，例如荞麦、稻、小麦、大麦或玉米。可以提供具有更高蛋白质含量(例如45-95％，如50-80％)的物质或成分，例如花生、家禽羽毛、大豆(或其产品)、葵花(例如葵花籽)或酪蛋白。因此，优选的动物饲料组合物可包含下列中的一种或多种燕麦、豌豆(籽)、花生、大豆、葵花、canola、酪蛋白、椰子、玉米、肉、粟、马铃薯、稻、红花和/或小麦。优选的是，所述组合物(和物质或成分)具有低于30％、25％、20％、15％或者甚至低于10％的粗纤维含量。同样，钙含量可以低于2％，例如1％，低于0.5％并且优选低于0.2％。所述(动物饲料组合物)的总磷含量优选是2至0.01％，例如1至0.1％，最优选低于0.5％。
根据待喂养的动物的不同，确切的物质和成分可以变化。一种替代性的组合物可包含下列物质中的一种或多种面包房废料、糖用甜菜、啤酒麦芽糟、canola、木薯、玉米、fababean、鱼(例如鳀鱼或鲱鱼粉)、小扁豆、肉和/或粟。
本发明一个方面的优选特征和特点，如做适当变动，也适用于另一个方面。
现将参照如下实施例以举例的方式描述本发明，提供这些实施例只是为了阐述本发明而不是对本发明范围的限制。
实施例花生四烯酸的表征花生四烯酸(ARA)得自DSM Food Specialties，Agri Ingredients，PO Box 1，2600 MA DELFT，The Netherlands，商标为VEVODAR。这是一种通过培养真菌高山被孢霉得到的微生物油(ARA含量至少为35％)。
抗微生物酶产品的表征获得了商品形式的葡糖氧化酶(EC 1.1.3.4)，它是一种能产生过氧化氢的氧化酶，商标为FERMIZYME GOTM1500，得自DSM FoodSpecialties，PO Box 1，2600 MA DELFT，The Netherlands。该酶制品表现的活性为1500 Sarrett单位/克。一个Sarrett单位是这样的酶量在30℃，pH为5.9的磷酸盐缓冲液中，过量氧和3.3％葡萄糖一水合物的存在下，在Warburg测压计中，引起每分钟吸收10mm3氧的酶量。该酶是由真菌曲霉属产生的。
获得了商品形式的得自鸡蛋清的溶菌酶，商标为DELVOZYMETM，得自DSM Food Specialties，PO Box 1，2600 MA DELFT，The Netherlands。该产品含20×106Shugar单位/克产品。一个Shugar单位定义为这样的酶量在25℃，得自Sigma Chemicals的溶壁微球菌(Micrococcuslysodeikticus)悬浮液(0.25毫克/ml)中，在pH6.2和450nm的条件下，引起每分钟吸光度降低0.001的酶量。
从Alpharma Inc.(Animal Health Division，One Executive Drive，Fort Lee，NJ 07024，USA)以商业途径获得了BMD(杆菌肽亚甲基双水杨酸酯)作为BMD 50，它是一种含有50克活性物质/lb的产品。
如WO96/36244中所述，通过在黑曲霉中生产猪胰PLA2而获得了磷脂酶。磷脂酶浓度用蛋黄单位(EYU)来定义。一个EYU单位定义为这样的磷脂酶量在pH8和40℃下，每分钟从蛋卵磷脂释放1μmol酸。
从Elanco Animal Health(500 East 96thStreet，Suite125，Indianapolis，IN 46240，USA)以商业途径获得了阿维霉素，商标为MaxusTMG200。该产品含有20％活性物质(阿维霉素)。
对比实施例1&2以及实施例3至5用适合于煎烤的雏鸡进行试验以确定花生四烯酸的最佳浓度。用适合于煎烤的母鸡和公鸡完成试验。刚从孵化场到达之后，就将动物随机分配于40个地板圈中，使每一个圈饲养15只雏鸡。将8个圈分配给每一种处理；因此，每种处理重复8次(每种处理总共120只鸡)。将这些鸡圈置于人工加热、有光照而且通风的鸡舍中。气候条件就像通常使用的那样。按照正常的免疫接种程序给动物接种。实验持续到28天龄为止。
该实验包括如下处理(实施例1-5)(1)基本食物(阴性对照)；(2)基本食物+10毫克抗微生物生长促进剂阿维霉素/千克饲料(阳性对照)；(3)基本食物+花生四烯酸至最终浓度为4毫克/千克饲料；(4)基本食物+花生四烯酸至最终浓度为2毫克/千克饲料；和(5)基本食物+花生四烯酸至最终浓度为1毫克/千克饲料。
将抗生素或花生四烯酸适当地混合到基本食物中。以2.5mm的直径将所述饲料造粒(在该过程中，颗粒的温度不超过大约70℃)。不限量地给动物提供饲料，水也是不限量地提供给动物。
所用饲料(基本食物)的组成如下成分含量(％)小麦42黑麦10
大豆粉19全脂烤大豆5菜籽粉7.5大豆分离物2.5玉米面筋粉2.5大豆油2混合动物脂肪 6矿物质，维生素和氨基酸*3.5计算的含量ME适合于煎烤的雏鸡(MJ/千克) 12.0粗蛋白(％)22.4粗脂肪(％)10.3可消化的赖氨酸(％)1.06可消化的甲硫氨酸+胱氨酸(％) 0.78*基本食物含有荷兰作法中常见的维生素和痕量矿物质水平。
没有向食物中添加抗生素生长促进剂(除了阳性对照之外)或抑球虫剂。测定体重增量和饲料转化率。
下表1表示了抗微生物生长促进剂和不同浓度的花生四烯酸对1-28天龄的适合于煎烤的雏鸡的体重增量和饲料转化率的影响。
表1
与阴性对照(仅有基本食物)相比，用4毫克/千克和2毫克/千克的花生四烯酸喂养的适合于煎烤的雏鸡显示出大为改善的效能，用抗微生物生长促进剂(阳性对照)喂养的雏鸡也是这样。甚至最低的ARA浓度(1毫克/千克)也表现出明确的改善。
对比实施例6至10提供这些实施例是为了表明，更高的PUFA浓度表现的改善的效果可以与其它实施例中提供的低得多的PUFAs浓度相比。
用适合于煎烤的公雏鸡(Cobb)进行试验，研究不同浓度的花生四烯酸与抗微生物酶葡糖氧化酶和溶菌酶组合的功效。刚从孵化场到达之后，就将动物随机分配于30个鸡笼中，使每个鸡笼饲养16只雏鸡。将六个鸡笼分配给每一种处理；因此，每种处理重复六次(每种处理总共96只鸡)。将这些鸡笼置于人工加热、有光照而且通风的鸡舍中，使用一种三层鸡笼系统。每个鸡笼的底面积为0.98m2而且这些鸡笼有铁丝底部。鸡舍每天光照24小时。实验期间，光强逐渐降低。实验过程中鸡舍的温度也根据实际的方案逐渐降低。试验期间，将湿度保持在大约为60％。按照正常的免疫接种程序给动物接种以防传染性支气管炎和新城病病毒。
实验持续到28天龄为止。该实验包括如下处理(实施例6-10)(6)基本食物(阴性对照)；(7)基本食物+20克抗微生物生长促进剂阿维霉素/吨(阳性对照)；(8)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克饲料)+葡糖氧化酶(1,000 Sarret单位/千克饲料)+花生四烯酸至最终浓度为0.5克/千克饲料；(9)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克饲料)+葡糖氧化酶(1000 Sarret单位/千克饲料)+花生四烯酸至最终浓度为1.0克/千克饲料；和(10)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克饲料)+葡糖氧化酶(1000 Sarret单位/千克饲料)+花生四烯酸至最终浓度为2.0克/千克饲料。
将花生四烯酸、抗生素和酶适当地混合到基本食物中。以2.5mm的直径将所述饲料造粒(在该过程中，颗粒的温度不超过大约70℃)。不限量地给动物提供饲料，水也是不限量地提供给动物。测定体重增量(BWG)和饲料转化率(FCR)。
所用饲料(基本食物)的组成如下成分含量(％)小麦 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鱼粉 1.0羽毛粉 1.0大豆油 0.3混合动物脂肪 7.0矿物质和维生素预混合物*1.0石灰石 1.24磷酸一钙 1.25盐 0.32L-赖氨酸.HCl 0.13D，L-甲硫氨酸 0.16NatugrainTM掺和物 0.01计算的含量为ME适合于煎烤的雏鸡(MJ/千克)11.9粗蛋白(％) 21.9粗脂肪(％) 9.8可消化的赖氨酸(％) 1.05可消化的甲硫氨酸+胱氨酸(％)0.78
*基本食物含有荷兰作法中常见的维生素和痕量矿物质水平。没有向食物中添加抗生素生长促进剂(除了阳性对照之外)或抑球虫剂。
下表2表示了不同浓度的花生四烯酸与葡糖氧化酶和溶菌酶组合对体重增量和饲料转化率的影响。
表2
对于用含有葡糖氧化酶、溶菌酶和花生四烯酸的食物喂养的适合于煎烤的雏鸡来说，生长和饲料转化率得到了改善(P＜0.05)。用最高浓度的花生四烯酸(2.0克/千克，实施例10)获得的结果等同于关于用抗微生物生长促进剂(阳性对照，实施例7)喂养的雏鸡的结果。注意，出乎意料的是，改善的程度与其中PUFA(ARA)浓度降低了(至少五分之四)的那些实验相似。
对比实施例11和12以及实施例13和14用适合于煎烤的雏鸡进行试验，研究花生四烯酸、溶菌酶和葡糖氧化酶单独的或者组合的功效。用在地板圈中喂养的适合于煎烤的雏鸡进行试验。刚从孵化场到达之后，就将动物随机分配于32个圈中，使每一个圈有20只雏鸡。将八个圈分配给每一种处理。因此，每种处理重复八次(每种处理160个动物)。将这些圈置于人工加热、有光照而且通风的鸡舍中。保持气候和卫生条件类似于实践中通常使用的那些条件。按照正常的免疫接种程序给动物接种。实验持续到35天龄为止。
该实验包括如下处理(实施例11至14)(11)基本食物(阴性对照)；(12)基本食物+20克抗微生物生长促进剂阿维霉素/吨(阳性对照)；(13)基本食物+花生四烯酸至最终浓度为4毫克/千克；和(14)基本食物+溶菌酶(100,000 Shugar单位/千克饲料)+葡糖氧化酶(1,000 Sarret单位/千克饲料)+花生四烯酸至最终浓度为4毫克/千克。
将花生四烯酸、抗微生物生长促进剂和酶适当地混合到基本食物中。然后在不加蒸汽的条件下将所述饲料造粒。不限量地给动物提供饲料和水。测定体重增量和饲料转化率。
所用饲料(基本食物)的组成如下成分含量(％)小麦61大豆粉 28大豆油 1混合动物脂肪6矿物质、维生素、氨基酸 4计算的含量为ME(MJ/千克) 12.8粗蛋白(％) 21.0粗脂肪(％) 9.0没有向食物中补充抗生素生长促进剂(除了阳性对照之外)或抑球虫剂。
下表3表示了单独或者组合的花生四烯酸、溶菌酶和葡糖氧化酶对1至35天龄的适合于煎烤的雏鸡的体重增量和饲料转化率的影响。
表3
用花生四烯酸、溶菌酶和葡糖氧化酶的组合物喂养的适合于煎烤的雏鸡表现出体重增量和饲料转化率的改善。用含有抗微生物生长促进剂的食物喂养的雏鸡表现出很大的改善，而仅仅给予花生四烯酸的雏鸡得到了良好的改善(在低浓度的花生四烯酸的情况下，后一种改善特别出乎意料)。
对比实施例15和16以及实施例17至22用雄性和雌性的适合于煎烤的雏鸡进行试验以确定不同浓度的花生四烯酸与不同的酶组合的功效。刚从孵化场到达之后，就将动物随机分配于64个底板圈中，使每一个圈有15只雏鸡。将八个圈分配给每一种处理。因此，每种处理重复八次(每种处理120只雏鸡)。将这些圈置于人工加热、有光照而且通风的鸡舍中。气候条件就像通常使用的那样。按照正常的免疫接种程序给动物接种。实验进行到28天龄为止。
该实验包括如下处理(实施例15至22)(15)基本食物(阴性对照)；(16)基本食物+10毫克/千克的抗微生物生长促进剂阿维霉素(阳性对照)；(17)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克)+葡糖氧化酶(1,000 Sarret单位/千克)+花生四烯酸至总浓度为4毫克/千克；
(18)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克)+葡糖氧化酶(200 Sarret单位/千克)+花生四烯酸至总浓度为4毫克/千克；(19)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克)+葡糖氧化酶(100 Sarret单位/千克)+花生四烯酸至总浓度为4毫克/千克；(20)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克)+磷脂酶(500单位/千克)+花生四烯酸至最终浓度为4毫克/千克；(21)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克)+磷脂酶(500单位/千克)+花生四烯酸至最终浓度为2毫克/千克；和(22)基本食物+溶菌酶(50,000 Shugar单位/千克)+葡糖氧化酶(100 Sarret单位/千克)+花生四烯酸至最终浓度为2毫克/千克。
将抗微生物生长促进剂、花生四烯酸和酶适当地混合到基本食物中。以2.5mm的直径将所述饲料造粒而且在该过程中，颗粒的温度不超过大约70℃。不限量地给动物提供饲料，水也是不限量地提供给动物。测定体重增量(BWG)和饲料转化率(FCR)。
所用饲料(基本食物)的组成如下成分含量(％)小麦42黑麦10大豆粉 19全脂大豆(焙烤的)5菜籽粉 7.5大豆分离物 2.5玉米面筋粉 2.5大豆油 2混合动物脂肪6
矿物质，维生素和氨基酸*3.5计算的含量为ME适合于煎烤的雏鸡(MJ/千克)12.0粗蛋白(％) 22.4粗脂肪(％) 10.3可消化的赖氨酸(％) 1.06可消化的甲硫氨酸+胱氨酸(％)0.78*所述食物含有荷兰作法中常见的维生素和痕量矿物质水平。没有向食物中添加抗生素生长促进剂(除了阳性对照之外)或抑球虫剂。
下表4表示了抗微生物生长促进剂和不同组合的花生四烯酸和酶对1-28天龄的适合于煎烤的雏鸡的体重增量和饲料转化率的影响。
表4
结果表明，即使在只有低浓度的花生四烯酸(和一种或多种抗微生物酶)的情况下，溶菌酶、葡糖氧化酶和花生四烯酸的组合在改善体重增量和饲料转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)，但是将所有产品组合在一起可以表现出对其它任何处理方式进一步的微小改善。
权利要求
1.一种动物饲料组合物，每千克该动物饲料组合物包含从低于0.1至0.0001克的一种多不饱和脂肪酸(PUFA)。
2.根据权利要求1的动物饲料组合物，每千克饲料包含0.05到0.0001克的一种PUFA。
3.根据权利要求1或2的动物饲料组合物，其中所述PUFA包含一种n-3或n-6 C18、C20或C22 PUFA和/或是微生物、藻类、单细胞或植物来源的。
4.根据前述任一权利要求的组合物，其中所述PUFA呈游离脂肪酸、盐、脂肪酸酯、磷脂或者甘油单酯、二酯或三酯的形式。
5.根据前述任一权利要求的组合物，其中所述PUFA包括花生四烯酸(ARA)或者存在于一种油中。
6.根据前述任一权利要求的组合物，它进一步包含一种抗微生物酶，任选包含至少两种抗微生物酶。
7.根据权利要求6的组合物，其中所述抗微生物酶是一种抗细菌酶并且任选包括葡糖氧化酶、巯基氧化酶、黄嘌呤氧化酶、过氧化物酶、溶菌酶、β-葡聚糖酶和/或磷脂酶。
8.根据权利要求6的组合物，其中所述酶中的至少一种(a)能够破坏细菌的细胞壁；(b)能够产生一种对细菌有毒的化合物；(c)能够除去细菌的一种或多种必需营养物；和/或(d)能够使生长所必需的一种或多种酶失活。
9.根据权利要求6-8任一项的组合物，其中所述抗微生物酶是溶菌酶、氧化酶和磷脂酶中的两种或更多种并且任选是所有这三种。
10.根据权利要求6-9任一项的组合物，其中所述抗微生物酶得自动物、动物产品、植物、植物产品、藻类或藻类产品或者微生物和/或所述抗微生物酶是微生物来源的或者是重组蛋白质。
11.根据权利要求6-10任一项的组合物，其中所述抗微生物酶得自微生物、由微生物产生或存在于微生物中，所述微生物例如是细菌、酵母或(丝状)真菌。
12.根据权利要求11的组合物，其中所述微生物是链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌属(Bacillus)、埃希氏菌属(Escherichia)、酵母属(Saccharomyces)、克鲁维酵母属(Kluyveromyces)、汉逊酵母属(Hansenula)、毕赤酵母属(Pichia)、Yarrowia、假丝酵母属(Candida)、曲霉属(Aspergillus)、木霉属(Trichoderma)、青霉属(Penicillium)、毛霉属(Mucor)、镰孢属(Fusarium)或腐质霉属(Humicola)的微生物。
13.根据权利要求12的组合物，其中所述微生物是浅青紫链霉菌(Streptomyces lividans)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyceslactis)、黑曲霉(Aspergillus niger)或高山被孢霉(Mortierellaalpina)。
14.根据权利要求6-13任一项的组合物，其中所述抗微生物酶含于植物材料中，所述植物材料任选得自转基因植物。
15.根据权利要求14的组合物，其中所述抗细菌酶葡糖氧化酶和/或溶菌酶含于转基因植物的种子中。
16.根据权利要求6-16任一项的组合物，它包含10-10,000Sarrett单位的葡糖氧化酶/千克饲料和/或1,000-10,000,000Shugar单位的溶菌酶/千克饲料和/或5-5,000蛋黄单位的磷脂酶/千克饲料。
17.根据权利要求6-16任一项的组合物，它包含0.05-50毫克葡糖氧化酶蛋白质/千克饲料和/或0.044-44毫克溶菌酶蛋白质/千克饲料和/或0.005-5.0毫克磷脂酶蛋白质/千克饲料。
18.一种用于动物饲料的添加剂或预混合物组合物，每千克组合物包含100-0.001克的一种PUFA。
19.一种制备动物饲料组合物的方法，该方法包括，将一种PUFA与一种或多种饲料物质或成分混合，或者在一种动物饲料中添加一种PUFA，使每千克动物饲料组合物中PUFA的浓度为低于0.1下至0.001克。
20.根据权利要求19的组合物，其中所述PUFA得自天然(例如植物或海洋)来源或者是由单细胞或微生物来源生产的。
21.根据权利要求19或20的组合物，其中所述PUFA是由真菌、任选是毛霉目(Mucorales)属的真菌生产的。
22.根据权利要求19-21任一项的组合物，其中所述PUFA是由被孢霉属(Mortierella)的真菌、例如高山被孢霉(M.alpina)生产的。
23.一种改善单胃或非反刍动物的生长和/或饲料转化的方法，该方法包括，给所述动物喂食一种每千克组合物含有低于0.1到0.0001克的一种PUFA的组合物、一种如权利要求1至17任一项所定义的组合物或者一种可按照权利要求19-22的方法制备的组合物。
24.根据权利要求23的方法，其中所述动物是猪、家禽(雏鸡，火鸡、产卵母鸡)、肉用小牛或水生动物。
全文摘要
公开了在单胃和/或非反刍动物的动物饲料中应用低浓度的一种或多种PUFA以改善生长和饲料转化率。所述浓度可以比本技术领域预期的浓度低得多，即，0.1－0.0001克/千克饲料，但仍然是有效的。这就能使农场主在饲料中使用低浓度的PUFA，因而降低饲料成本。所述饲料中也可以存在一种或多种抗微生物酶。
文档编号A61K31/20GK1545383SQ02816260
公开日2004年11月10日 申请日期2002年7月22日 优先权日2001年7月20日
发明者A·K·奇斯, A K 奇斯 申请人:Dsm Ip资产有限公司