专利名称：植物和植物提取物作为饲料添加剂影响瘤胃发酵的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种添加剂用于提高瘤胃发酵中能量或氮的保留，或者用于减少乳酸 酸中毒的用途，所述添加剂含有来自植物材料、植物提取物或等同天然物的精油化合物中 的一种或多种组分。所述化合物适于通过动物饲料或饮用水以口服方式施予反刍动物。
背景技术：
瘤胃是反刍动物，例如骆驼、绵羊和山羊的第一个胃。其结构和营养意义如 Hungate (1966)所述。瘤胃使这些动物能消化对于大多数非反刍动物来说不适合的高纤维 植物材料。瘤胃是很大的器官，奶牛中瘤胃含有超过150kg的消化物，其中所有消化都是通 过微生物来进行的。瘤胃以下述方式进化，所述方式使得动物能够从微生物的纤维消化活 动获得好处。终产物，挥发性脂肪酸通过瘤胃壁被吸收，用于能量和蛋白合成。瘤胃前肠 发酵较之后肠发酵的主要好处是发酵期间形成的微生物细胞转到皱胃，在那里它们会被消 化，其氨基酸能被吸收。因此，与后肠发酵不同，微生物的氨基酸可被宿主动物利用。因此 瘤胃是生长在贫瘠牧场上的食草动物进化出的高效器官。瘤胃发酵也带来一些缺点。甲烷作为厌氧发酵的天然后果产生(Himgate，1966)。 甲烷的释放还体现了来自动物的能量损失。此外，甲烷是潜在的温室气体，所以，反刍动物 会损害环境(Leng，1992)。反刍动物在对膳食蛋白的利用上较之其它物种效率更低。反刍 动物的氮损失例外地高，尤其是牧草动物(Nolan，1975)。这是环境问题也是经济问题，因为 富含氮的排泄物对环境造成影响。此外，反刍动物还特有作为瘤胃微生物发酵受损的直接 后果发生的消化紊乱。过去化学和抗生素添加剂已被用于减轻这些问题中的一些。此类物质在食物链中 的存在对于调控机构和消费者来说愈发不被接受了。因此，对于反刍牲畜问题的解决方法 应当是天然的、可持续的。进入反刍动物的膳食蛋白以明显不受控制的途径分解，这导致氨的形成以及随后 尿中氮的流失(Nolan，197 。氮保持(retention)的低效率，代表很大的经济损失，导致动 物的代谢压力，还通过富含氮的垃圾对环境造成了负担。如果分解过程可被减少，这些问题 也将减少。此外，提高反刍动物中蛋白保持的第二种可能性是遏制反刍动物瘤胃纤毛原生动 物的种群。原生动物消耗瘤胃中大量的细菌，它们的分解能导致从瘤胃发酵来的微生物蛋 白的净产量降低高达50% (Wallace et al.，1997)。如果原生动物可被遏制，形成的氨将 会更少，对膳食蛋白补充的需要也更少。正常情况下，乳酸是瘤胃发酵的次要产物。但是，当过快引入迅速降解的饲料时， 或者当浓缩物(concentrate)占到膳食中的高比例时，挥发性脂肪酸的产量将超过瘤胃的 缓冲能力。这可能导致瘤胃中很低的PH值，这样就仅有产乳酸细菌能够生长了(Russell & Hino,1987)。
因为乳酸比挥发性脂肪酸酸性更强，PH降得甚至更多，所以不可能恢复正常发酵， 动物会死亡。但是，更典型地，高浓缩物膳食的反刍动物会遭遇亚临床酸中毒，这是痛苦的， 并且会降低生产效率，虽然没有生命威胁。化学缓冲剂可以改善这种情况，但是，如果产乳 酸细菌的生长能被遏制将会更好。公开文本WO 03/094628描述了如下尝试通过添加一种或多种精油化合物，降 低反刍动物消化活动导致的甲烷产生，所述精油化合物选自由柠檬油精、丁香油酚、水杨酸 酯、喹啉、香草、百里酚和甲酚所构成的组。同时，瘤胃中的微生物活动和挥发性脂肪酸(例 如丙酸)的产生可被保持为可接受的水平。发明目的和
发明内容
本发明的目的是一般而言地、合并性地针对瘤胃中的消化紊乱，提高对能量的利 用，以及增加反刍动物生长可获得的氮源。该目的可通过下述方法达到有利于挥发性脂肪 酸的形成(所述脂肪酸可经过瘤胃壁被吸收，可用于能量和蛋白合成)，以及减少膳食蛋白 和微生物蛋白的分解。其它方法是用于限制甲烷形成以及用于控制或遏制产乳酸细菌的。根据本发明，可通过下述方法来达到所述的目的，将一种添加剂(适合地，通过 动物饲料或饮用水)通过口服施予，所述添加剂含有选自由Lonicera japonica (金银 花)、Gentiana asclepidea>Gentiana Iutea (龙胆根)、Eugenia caryophyIlata (丁香)、 Bellis perennis ( ) >01ea europaea ( ^ ! ) >Symphytum officinale (聚合草)、 Carduus pycnocephalus ( ^1^ 1) >Paeoniae alba radix (白)、Populus tremula ( 洲山杨)、Prunus avium(甜樱桃)、Salix caprea(黄花柳)、Rheum nobile (高山大黄)、 Helianthemum canum、Arctostaphylos uva-ursi (熊果)、Peltiphyllum peltatum(盾叶 草)、Epilobium montanum、Knautia arvensis (欧洲山萝卜)、Latuca sativa (莴苣)禾口 Urtica dioica(异株荨麻)所构成的组的植物材料及其提取物和β-香叶烯中的一种或多 种组分。施予动物的组分的总量适合在每天每kg体重0. 02mg至20g之间。本发明的组分全都显示出如下性质很有用于瘤胃发酵效率，而没有值得考虑的 缺陷。这些组分中的一些会遏制原生动物的活性，其它组分会降低蛋白水解活性、甲烷形成 活性或乳酸的产生。本发明还涉及含有所定义组分中一种或多种的添加剂和饲料组合物。发明详述因为所述组分可以以不同途径影响发酵，因此，根据本发明的目的将特定化合物 组合以优化发酵是有利的。广泛的研究已经显示，来自 Helianthemum canum、Arctostaphylos uva-ursi (熊 果)、Epilobium montanum、Knautia arvensis (欧洲 山萝 卜)禾口 Peltiphyllum peltatunK盾叶草)的植物材料及其提取物所构成的亚组的组分会很可观地降低瘤胃的蛋 白水解。此外，这些组分全都能抑制原生动物的活性，它们中的大多数还对其它重要的发酵 参数(例如，甲烷产量、挥发性脂肪酸的含量、消化率、微生物生物质和/或发酵效率)有有 利影响。最合适的组分是来自Arctostaphylos uva-ursi (熊果)、Knautia arvensis (欧 洲山萝卜)和Helianthemum canum的植物材料及其提取物。最优选的组分是来自Knautia arvensis(欧洲山萝卜)的植物材料及其提取物，尤其是甲醇提取物。来自 Lonicera japonica (金银花)、Gentiana asclepidea、Gentiana Iutea (龙IJiIH ) > Eugenia caryophyllata ( ) > Bellis perennis ( ) > Olea europaea ( ？！ 根橄榄)和Symphytum officinale (聚合草)的植物材料及其提取物和β -香叶烯形成 了另一亚组，该亚组的组分能抑制瘤胃流体中纤毛原生动物的细菌分解活性。Eugenia caryophyllata(丁香)还能增加微生物生物质，降低甲烷形成。Bellis perennis (雏菊) 对甲烷产生有少量降低作用，其还能提高发酵效率以及微生物生物质的产生，而Symphytum officinale (聚合草)能增加发酵效率，降低酸中毒作用。β _香叶烯对原生动物活性具 有适当的抑制作用，还发现其具有降低甲烷产生的用途。从Lonicera japonia的花制备 的提取物还能抑制原生动物活性，但仅能抑制至大约60%。从该亚组中优选的组分是来自 Bellis perennis ( ) > Eugenia caryophyllata ( ) > Olea europaea ( ^ ! ) 和Symphytum officinale (聚合草)的植物材料及其提取物，尤其是Bellis perennis (雏 菊)和Gentiana ascl印idea的甲醇和水提取物。^ξ 自 Carduus pycnocephalus ( ^ 1^f ) > Paeoniae alba radix (白 )、 Populus tremula (欧洲山杨)、Prunus avium(甜楼举兆)、Salix caprea (黄花杉P )禾口 Rheum nobile (高山大黄)的植物材料及其提取物形成了第三亚组，其组分适合用于降低 瘤胃消化物中的甲烷形成活性。对于这些组分而言，没有观察到对其它发酵参数的重要 有害作用。优选的组分是来自Carduus pycnocephalus (芸香苷)、Populus tremula (欧 洲山杨)和Mieum nobile(高山大黄)的植物材料及其提取物，尤其优选的是Carduus pycnocephalus (芸香苷)禾口 Rheum nobile (高山大黄)。最后，第四亚组由来自Latuca sativa(莴苣)和totica dioica(异株荨麻)的 植物材料及其提取物形成。这些组分能降低乳酸的活性和/或形成。Latuca sativa(莴 苣)一些时候被称为Latuca virosa，其还能降低甲烷的产生以及原生动物活性，还能增加 挥发性脂肪酸的形成。totica dioica(异株荨麻)还有额外的作用，其能抑制蛋白水解和 原生动物活性，并且有利于挥发性脂肪酸的形成。在本发明的一种合适的实施方式中，添加剂含有来自上文定义的亚组中不止一组 的组分，添加剂含有来自全部四个亚组的组分可能是有好处的。有利地，添加剂含有选自下 述每组的至少一种组分，所述的组由下述物质构成i)来自 Knautia arvensis(欧洲山萝卜)、Arctostaphylos uva-ursi (熊果)禾口 Helianthemum canum的植物材料及其提取物，ii) 自 Bellis perennis (售佳胃)、Eugenia caryophyllata ( T ^ ) > Olea europaea ( ^ ! ) >Lonicera japonica ( ^1 )禾口 Symphytum officinale ( M^n ) 的植物材料及其提取物，iii)来自 Carduus pycnoc 印 halus (芸香昔)、Populus tremula (欧洲山杨)禾口 Rheum nobile (高山大黄)的植物材料及其提取物，以及iv)来自Latuca sativa (莴苣)和Urtica dioica (异株荨麻)的植物材料及其 提取物。属于i)-iv)组的组分的总量适合为按重量计，根据本发明存在的组分的总量的 20-100 %，优选地，40-100 %。根据本发明的植物材料的提取物包括但不限于，浸膏(concrete)、精油、树脂质物 (resinoid)、酊剂、净油(absolute)和净油(absoluteoil)。当生产植物或植物部分的提取物时，水、有机溶剂及其混合物可以根据传统方法使用，也可以应用干馏。合适的有机溶剂 的例子是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯、甲乙醚、二乙醚、亚甲基氯、氯仿、四氯化碳、苯、 甲苯、石油醚和丙酮。 施予动物的组分的总量取决于组分是精油化合物、植物材料提取物还是植物材 料。当组分都是β-香叶烯和/或提取物的时候，施予的量通常在每天每kg体重0. l-50mg, 而当组分仅由植物材料构成时，施予的量通常在每天每kg体重0. 02-10g。
本发明的添加剂可以含有除本发明组分外的其它成分。合适地，添加剂含有按重 量计，0. 1-100%的所述组分，优选地，0. 2-90%，以及还含有生长促进剂、香料、吸收支持物 和/或其它饲料成分。优选地，生长促进剂、香料、吸收支持物和/或其它饲料成分的总量 为按添加剂重量计10至75%。在任何组分是植物材料的情况下，它们适合被干燥，以及 在其与添加剂中其它成分(如果有的话)混合之前被碾为颗粒或粉末。合适的生长促进剂和香料的例子是甲酚、茴香脑(anethol)、十一和/或十二内 酯、紫罗兰酮、鸢尾酮、姜酚、哌啶、亚丙基苯酞(phatalide)、亚丁基苯酞、辣椒素和/或丹 宁酸。支持物可以含有，例如，按重量计40-50%的木纤维、按重量计8-10%的硬脂酸、按 重量计4-5%的姜黄粉、按重量计4-5%的迷迭香粉、按重量计22-28%的石灰石、按重量计 1-3%的树胶(例如阿拉伯胶)、按重量计5-50%的糖和/或淀粉以及按重量计5-15%的 水。其它饲料成分适合选自由维生素、酶、矿物盐、磨碎的谷物、含有蛋白的组分、含有碳水 化合物的组分、小麦粗粉和/或麦麸所构成的组。添加剂合适以下述量加入到根据本发明 的饲料组合物中，所述量为饲料通常将含有按重量计0. 4ppm-80%的所述组分。根据本发明的饲料组合物通常含有下述成分(含量是基于饲料干重计算的)a)按干重计0-80 %的谷物，b)按干重计0-30 %的脂肪，c)按干重计0-85%的、不同于谷物的类型的含蛋白营养物，以及d)按干重计10ppm-40%的本发明的组分。按干重计，a) -d)的总量优选为至少50%。当制备所述饲料组合物时，添加剂可与由谷物(例如，碾碎或压碎的小麦、燕麦、 大麦、玉米和水稻)、植物蛋白来源(基于，例如，油菜籽、大豆和向日葵籽)、动物蛋白来源、 磨拉石和奶制品(例如，多种奶粉或乳清粉)所构成的干燥成分混合。所有干燥成分混合 之后，可以加入液体成分以及加热后会成为液体的成分。液体成分可由脂类(例如，脂肪， 例如，植物脂肪，可选地，加热后可被液化的)和/或羧酸(例如脂肪酸)构成。充分混合 之后，得到粉状或颗粒状的一致性物质，这取决于对成分进行碾磨的程度。为防止贮存期间 的分离，优选地，向动物饲料中加入水，然后进行传统的制粒、膨胀或挤出工艺。可以通过干 燥除去任何过量的水。如果需要的话，可将得到的颗粒状动物饲料压碎为更小的颗粒大小。 所描述的饲料组合物通常与干燥的绿色草料和/或青贮饲料组合施予。饮用水补充剂可以含有按干重计至少的所述组分，适合地，按干重计1_99%， 优选地，按干重计10-50%。除一种或多种所述组分之外，所述补充剂还可以含有按干重计 1-99%的大量其它成分。其它成分的合适例子是，矿物盐、维生素、增强健康和生长的添加 剂、香料、水溶性的或水可分散的载体(例如，糖、奶粉、奶副产品和纤维素衍生物)、分散剂 和稳定剂(例如，水溶性的或水可分散的聚合物)和其混合物。当制备饮用水时，补充剂通常以如下量添加，所述量使得所述组分的浓度为按重量计lppm-10%。在本发明的范围内，还可以生产饲料组合物的悬浮液。当饲料被制备来用于即时 消耗时，这是尤其优选的。下述实施例将进一步阐述本发明。
实施例在本发明的实施例中，用植物材料、植物材料提取物和精油化合物的样品进行了 大量的试验。植物材料被冻干，碾磨，经过Imm的筛。样品如下所示。
样品号植物名称样品描述1Arctostaphylos uva-ursi (熊果)叶和茎2Bellisperennis (雏菊)植物，主要是叶3Carduus pycnocephalus (芸香苷)茎、叶和花的混合物4Epilobium montanum叶子5Eugenia caryophyllata (丁香)干燥胚种6Gentiana asclepidea叶和茎的制备物
权利要求
1.熊果(Arctostaphylosuva-ursi)的植物材料及其提取物用于生产用于影响瘤胃 发酵以及增加反刍动物对能量和氮源的可利用性的添加剂的用途。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述添加剂用于降低所述瘤胃消化的蛋白 水解活性。
3.如权利要求1或2所述的用途，其特征在于，施予的组分的总量为每天每kg反刍动 物体重0. 02mg至20g。
全文摘要
植物和植物提取物作为饲料添加剂影响瘤胃发酵的用途。选自Eugenia caryophyllata(丁香)、Bellis perennis(雏菊)、Olea europaea(带根橄榄)、Symphytum officinale(聚合草)、Carduus pycnocephalus(芸香苷)、Paeoniae alba radix(白芍)、Populus tremula(欧洲山杨)、Prunus avium(甜樱桃)、Salix caprea(黄花柳)、Rheum nobile(高山大黄)、Helianthemum canum、Arctostaphylos uva-ursi(熊果)、Peltiphyllum peltatum(盾叶草)、Epilobium montanum、Knautia arvensis(欧洲山萝卜)、Latuca sativa(莴苣)和Urtica dioica(异株荨麻)及其提取物以及β-香叶烯的植物材料、植物提取物和天然等同组分的用途，用于影响瘤胃发酵以及用于增加反刍动物对能量和氮源的可利用性。
文档编号A61K36/28GK102132778SQ20111004950
公开日2011年7月27日 申请日期2005年4月15日 优先权日2004年4月16日
发明者克劳斯·贝克尔, 埃伦·霍夫曼, 塞普塔·D·达飞, 斯特凡·慕特泽尔, 洛佩兹·帕恩特·塞卡帝诺, 理查德·罗萨, 纳特斯卡·塞耶, 罗伯特·约翰·华莱士, 费格斯·劳伦斯·茂德 申请人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司